Tecniche per il riutilizzo delle acque depurate per l'approvvigionamento idrico di emergenza

1. Tecniche per il riutilizzo delle acque depurate per l'approvvigionamento idrico di emergenza

3. In Italia il consumo idrico ammonta a circa 50 miliardi di m3 Così suddivisi: • Il 63% per uso agricolo • Il 25% per uso industriale • Il 12% per uso potabile Diventa interessante utilizzare risorse “non convenzionali”.

4. Modifiche delle caratteristiche delle acque connesse al loro uso ed ai trattamenti di potabilizzazione, depurazione e affinamento Bisognerà tener conto: • di vincoli di carattere economico • della domanda di risorsa alternativa

5. IL RIUTILIZZO NELLA NORMATIVA Legge 183/89: si prefigge lo scopo di “ assicurare la difesa del suolo” parla chiaramente della necessità degli interventi di pianificazione in un’ottica di bacino e indica nella razionalizzazione la strada per risanare le risorse stesse Legge 36/94: “legge Galli” punta molto sui concetti di risparmio idrico e di riutilizzo ottenibile attraverso la modernizzazione delle reti e nuove norme per incrementare il riciclo dell’acqua.

6. D.Lgs. 152/99: “Testo unico sulla tutela delle acque” recepisce le Dir. 91/271/CEE e la Dir.98/83/CEE. Si riporta l’art. 26 “la tariffa per le utenze industriali è ridotta in funzione dell’utilizzo nel processo produttivo di acqua reflua” In particolare le Regioni sono invitate ad adottare misure volte a favorire il riutilizzo con agevolazioni alle imprese. D.Lgs.258/2000 recante “Disposizioni correttive e integrative del Decreto 152/99” ripropone in maniera marcata l’esigenza di attuare il riutilizzo delle acque reflue.

7. REIMPIEGO PER USO POTABILE • Riutilizzo diretto (ciclo chiuso), che prevede una immissione diretta del refluo trattato nel sistema di distribuzione idrica • Riutilizzo indiretto, che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo trattato in un bacino (o ricarica della falda) Per uso diretto i requisiti devono rispettare la L.236/88 Per uso indiretto la Direttiva CEE 75/440

8. per uso diretto si adotta un processo completo che preveda: chiariflocculazione – filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – processo a membrana – disinfezione. Per uso indiretto si adotta un processo semplificato: filtrazione – adsorbimento su carbone attivo – disinfezione. In Italia non esistono applicazioni a scala reale All’estero esistono applicazioni sia a ciclo chiuso (Africa, Colorado) sia di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico) REIMPIEGO PER USO POTABILE

9. REIMPIEGO PER USO INDUSTRIALE • Reimpiego per servizi generali (circuiti di raffreddamento e caldaie); • Reimpiego specifico in diversi cicli tecnologici (tessile, conciario, cartiere, acciaierie) Esistono in letteratura tecnica linee guida che fissano le caratteristiche delle acque per i riutilizzi sia generali che specifici

10. REIMPIEGO PER USO INDUSTRIALE • Per reimpiego in circuiti di raffreddamento si usa il trattamento: chiariflocculazione – filtrazione – ed eventuale disinfezione • Per reimpiego in caldaia, alla chiariflocculazione – filtrazione si aggiunge una demineralizzazione APPLICAZIONI • Azienda tessile nel comprensorio di Prato • Acciaieria a Piombino • In centrali di potenza, raffinerie, industrie chimiche in U.S.A., Isdraele, Sud-Africa • In industrie conciarie, caratarie in Germania, in Turchia

11. REIMPIEGO PER USO AGRICOLO • Utilizzo diretto (che vede il refluo più o meno affinato, direttamente impiegato a scopo irriguo) • Utilizzo indiretto (dove il refluo è sversato in un corpo idrico destinato ad uso irriguo)

12. REIMPIEGO PER USO AGRICOLO TRATTAMENTI • chiariflocculazione - filtrazione – disinfezione ed eventuale lagunaggio, per acque destinate ad irrigare ortaggi • chiariflocculazione – e disinfezione, per frutteti e pascoli • stagno biologico per acque da inviare su colture non alimentari

13. REIMPIEGO PER USO AGRICOLO In Italia si hanno applicazioni in Puglia, in Sicilia, in Sardegna e in Emilia Romagna All’estero le applicazioni sono numerosissime con esempi in Messico, Giordania, Perù, Kuwait e Israele. ALTRI IMPIEGHI: USI CIVILI NON POTABILI Le alternative riguardano: irrigazione nei parchi, usi ornamentali (fontane), uso domestico in servizi igienici (uso duale) con esempi in Olanda e Finlandia

14. CENNI ALLE TECNICHE DI AFFINAMENTO DEI REFLUI DEPURATI Le tecniche di affinamento sono dirette principalmente: • Alla rimozione dei SS • All’abbattimento del BOD

15. MICROFILTRI • CIS è compreso tra 3 e 10 m3/m2 x h • Rimozione dei SS 50-60% • Abbattimento del BOD del 20-30% Consumi acqua di lavaggio del 5%

16. FILTRI LENTI Principali meccanismi depurativi: • Filtrazione superficiale: i SS vengono trattenuti dalla superficie filtrante • Ossidazione: il materiale granulare costituisce un reattore biologico, si ha l’ossidazione di sostanze inquinanti CIS = 3-3,5 m3/m2 x die

17. FILTRI A SABBIA RAPIDI è costituito da : • materiale granulare • fondo drenante Il fondo drenante assolve a 3 funzioni: • Impedire il passaggio della sabbia con l’acqua • Ripartire uniformemente il flusso durante la filtrazione • Ripartire l’acqua durante il lavaggio

18. FILTRI A SABBIA RAPIDI CIS = 1-20 m3/m2 x h FLOCCULAZIONE – FILTRAZIONE Si utilizzano reagenti chimici coagulanti quali sali minerali o polielettroliti: solfato di alluminio, solfato ferroso e ferrico, cloruro ferrico.

19. FILTRI IN VASCHE SI SEDIMENTAZIONE SECONDARIA Strato filtrante di spessore di 15 cm Rimozione dei SS del 50% Pulizia periodica con getti d’acqua in controcorrente

20. ADSORBIMENTO SU CARBONI ATTIVI Abbattimento di sostanze microinquinanti: insetticidi, pesticidi, metalli pesanti Carbone attivo in polvere Può essere aggiunto: • a monte della filtrazione finale • A monte o a valle della vasca di ossidazione

21. ADSORBIMENTO SU CARBONI ATTIVI Carbone attivo in granuli • È posto in strutture metalliche in pressione • CIS 4-10 m3/m2 x h • Tempo di contatto necessario: 15-30 min

22. SISTEMI DI AFFINAMENTO NATURALE Sono processi che sfruttano colture che utilizzano l’energia solare per produrre ossigeno tramite fotosintesi Vantaggi • Consumi energetici ridotti • Costi di gestione limitati • Buoni risultati in termini di abbattimento Svantaggi • Necessità di ampie superfici

23. FITODEPURAZIONEfiltrazione a deflusso verticale Granulometria varia: Ghiaia da 2-8 mm Ghiaia da 10-20mm Drenaggio di 20-40mm L’affluente subisce un trattamento fisico (filtrazione) e Biologico grazie alla biomassa presente sul supporto L’Alimentazione delle acque deve essere superiore alla velocità di infiltrazione e intermittente.

24. FITODEPURAZIONEfiltrazione a deflusso orizzontale P = 10% Drenaggi all’estremità S = 60 cm (= L radici) L’abbattimento del BOD è dovuto a microrganismi posti nell’apparato radicale I vegetali più adatti sono i giunchi Si può adottare una sup. di 1m2/AE

25. LAGUNAGGIO NATURALE • Il meccanismo si basa sull’utilizzo della fotosintesi • Le alghe che si formano producono ossigeno necessario ai batteri aerobici. Si ha lo sviluppo di 2 popolazioni interdipendenti: batteri e alghe detti “microfiti” Sul fondo del bacino ha luogo la degradazione di materia organica grazie a batteri anaerobi