La Fitodepurazione
di Pietro
Martino
INDICE
Introduzione
Cosa è la fitodepurazione
Tipologie fitodepurative
Piante utilizzate
Progettazione
Manutenzione
Normativa
Bibliografia
Introduzione
Esistono due metodi per
ottenere la depurazione di acque reflue provenienti da insediamenti
umani: il lagunaggio e la fitodepurazione.
Fondamentalmente tutte e due queste antiche metodiche affidono il
compito dell’azione depurativa al processo della sedimentazione e a
quello biochimico operato da particolari specie di vegetali
particolarmente adatte a svolgere questo compito.
Il lagunaggio è il
metodo più semplice. Consiste nello sversamento in un bacino e affidare
il compito della depurazione delle acque ai complessi e lunghi
meccanismi naturali operati da una stretta cooperazione biologica e
naturale.
La fitodepurazione è,
invece, un meccanismo più sofisticato che se ben gestito e progettato
può dar luogo ad un processo rapido ed efficiente di depurazione.
Quest’ultimo processo è,
ovviamente, quello che attualmente si sta tentando di implementare
quanto più possibile nella progettazione di nuove aree urbane e nella
rivalutazione ambientale di quelle già abitate.
Cosa è la fitodepurazione
La fitodepurazione è l’insieme
delle tecniche e delle conoscenze atte ad operare la depurazione di
acque reflue con un uso sapiente di alcune specie vegetali, filtrazione
su letti di ghiaia, ghiaione e sabbia e l’utilizzo naturale di alcuni
microorganismi presenti e/o sviluppati nell’ecosistema.
L’acqua viene filtrata dall’azione
combinata operata dalla microfauna e dalla microflora acquatica che si
sviluppa nella ghiaia e all’esterno/interno delle radice delle piante
fitodepurative utilizzate allo scopo. Quest’ultime, oltre ad avere una
funzione estetica, assorbono l’azoto disciolto nell’acqua in modo da
ridurre l’eutrofizzazione e ossigenando l’apparato radicale sommerso.
Il bacino utilizzato come raccolta
delle acque reflue collettate, alla fine si presenta come uno stagno con
canneti e uno specchio d’acqua interessante da un punto di vista
ambientale. Un bacino ben dimensionato e progettato può tranquillamente
assolvere a funzioni di turismo ambientale avendo cura di inserirlo in
un contesto paesaggistico interessante e vivibile.
Il processo della fitodepurazione
si applica sia ai reflui civili ed assimilabili che a quelli
industriali: scarichi industriali, acque di dilavamento di strade,
autostrade, aeroporti, ex-miniere, percolati di discarica e di
compostaggio. Sia che il processo di fitodepurazione riguardi i campi
civile e industriale, lo si può utilizzare a valle dell’intero processo
di depurazione che impegna vasche a fanghi attivi o semplicemente come
stadio unico.
La fitodepurazione è
particolarmente interessante, come metodica efficiente e risolutiva, per
il trattamento dei reflui riguardanti l’industria tessile (tintoria,
finissaggio, e lavaggio lane), dei caseifici, e nell’allevamento di
suini.
Una interessante variabile della
fitodepurazione, o per meglio dire del processo fitodepurativo, è la sua
applicazione nella costruzione di piscine private e pubbliche in grado
di assicurare una balneabilità salutistica e igienica sotto tutti i
punti di vista. Oggigiorno esistono tecnologie assolute o miste di
costruzione di biopiscine che assicurano un comfort salutistico molto
superiore a quello delle normali piscine dove l’azione depurativa è
affidata a pompe con filtri a sabbia e all’azione riducente del cloro e
assimilati.
Un bacino adibito alla
fitodepurazione può essere schematizzato in questo modo:
·
Una vasca in cemento
armato (ma più semplicemente uno scavo)
·
Un rivestimento
impermeabilizzante (guaina di polietilene o materassini bentonici)
·
Un parziale (o quasi
totale) riempimento con materiali e con granulometria variabile, inerti
e con idonee caratteristiche.
·
Collettori in
entrata (influente) e di uscita (effluente)
·
Piante
fitodepuratrici (canne, ecc.)
La depurazione delle acque
avviene, per come si diceva, grazie all’azione combinata, meccanica e
biochimica, dei diversi componenti il bacino fitodepurativo. In
particolare, l’azione depurante è operata dal complesso di
microorganismi (batteri e funghi), microinvertebrati e alghe. Le piante
idrofite, per la loro particolare vascolarizzazione, assolvono al
compito di convogliare l’ossigeno captato dall’apparato fogliare, alle
radici e permettendo in questo modo lo sviluppo e il mantenimento dei
processi di degradazione aerobica. Inoltre l’apparato radicale di tali
piante, assolve molto bene alla captazione dei residui colloidali e
delle sostanze organiche utilizzate nella loro crescita.
Tipologie fitodepurative
Lo schema di trattamento delle
acque reflue si suddivide in due tipologie (più una terza che è in
pratica una via di mezzo), denominate:
·
Sistema a flusso
superficiale
·
Sistema a flusso
verticale
·
Sistema a flusso
sub-superficiale orizzontale
Nel Sistema a flusso
superficiale, il refluo (influente) viene immesso nella vasca
superficialmente ad essa, come mostrato nello schema in fig.1.
Fig.1 – Sistema a flusso
superficiale.
Ovviamente questo sistema è valido
per reflui poco inquinati in quanto la capacità depurativa non è forzata
ma procede con vettori di continuità differenti sia nel senso
orizzontale che in quello verticale in velocità che in portata (il
refluo deve procedere a velocità bassa in senso orizzontale in modo da
permettere una naturale decantazione delle particelle sospese e
permettere alle componenti biotiche e abiotiche di operare la
depurazione).
La Fig2 illustra, invece, la
variante più utilizzata del Sistema a flusso superficiale: quella
cosiddetta a flusso sub-superficiale orizzontale.
In questo sistema il refluo arriva
in vasca attraverso un opportuno condotto che riversa direttamente in
vasca ma ad una certa profondità e dentro il sedimento di pietrisco e
ghiaia a diretto contatto con l’apparato radicale delle idrofite
presenti.
Fig.2 – Sistema a flusso
sub-superficiale orizzontale.
Il refluo depurato non esce per
tracimazione, ma viene racconto da un altro tubo posto ad una profondità
ancora maggiore e che costituisce infine l’effluente.
Tuttavia il sistema fitodepurativo
che meglio assolve alla sua funzione è senza dubbio quello a flusso
sub-superficiale verticale. In questo sistema, come è possibile
notare dalla figura 3, sono presenti tutti i vantaggi espressi dai primi
due sistemi.
·
Maggior potere
filtrante
·
Maggior potere
depurante
·
Maggiore
integrazione delle componenti biotiche e abiotiche
·
Maggiore
ossigenazione del sistema (per diretto contatto acqua – aria)
Nelle biopiscine, di cui abbiamo
accennato, si realizza un microecosistema molto funzionale e
perfettamente pulito, con tecniche tipologicamente molto simili a quelle
su esposte. Ovviamente nelle biopiscine non è presente un influente (il
refluo civile o industriale) né l’effluente, ma esiste un circolo
naturale (o artificialmente implementato con opportune pompe) che depura
lo specchio d’acqua e permette la balneazione.  Tutto
ciò utilizzando il meccanismo della fitodepurazione.
Fig.3 – Sistema a flusso
sub-superficiale verticale.
 In
Fig.4, un esempio di biopiscina.
Fig.4 – Schema costruttivo di una
biopiscina.
In conclusione vale la pena
sottolineare come il sistema artificiale della biopiscina, sia nella
realtà un sistema con minore stabilità ecologica, rispetto al bacino per
fitodepurazione. Di conseguenza i fattori da tenere in considerazione
nella progettazione e costruzione di una biopiscina sono sostanzialmente
diversi e più delicati..
Piante utilizzate
La scelta delle specie di piante
da mettere a dimora in un bacino per fitodepurazione dipende dalla
tipologia del sistema adottato. Generalmente per i sistemi a flusso
superficiale si utilizzano la canna di palude (Phragmites australis) o
la tifa (typha latifolia), mentre per gli altri sistemi, data la loro
complessità, si utilizzano diverse essenze combinate: oltre alle due già
menzionate, si utilizzano anche la canna gigante (Arundo donax), l’iris
(iris sp.), giunco gigante (Scirpus validus), lemma (Lemma sp.),
giacinto d’acqua (Eichornia crassipes).
 
Canna palustre
Giunco
Tutte queste piante posseggono
alcune particolarità che le rendono indispensabili. Ad esempio:
·
Buon adattamento
climatico.
·
Buona resistenza al
“soffocamento” organico.
·
Notevole capacità di
metabolizzazione di nutrienti (carbonio, azoto, fosforo).
·
Apparato radicale
(rizomatoso) estremamente sviluppato che permette la dimora stabile di
microorganismi.
·
Buon trasporto di
ossigeno dalle parti aeree a quelle radicali e di trasporto di CO2, CH4,
N2 che si liberano dai sedimenti, all’aria.
·
Crescita fitta e
abbastanza compatta che favorisce la sedimentazione e rallenta il
deflusso del refluo.
Progettazione
La costruzione di un impianto per
la fitodepurazione dipende da un’attenta valutazione di impatto
ambientale. Infatti si deve tener conto nella scelta del sito della sua
posizione spaziale, climatica, della vicinanza agli insediamenti civili,
dei cattivi odori che possono svilupparsi, dalla presenza di insetti. E’
richiesta perciò, una giusta collocazione: ne troppo vicino ne troppo
lontano.
Bisogna anche tener conto della
morfologia e della stessa geologia del sito prescelto. Un errore in tal
senso potrebbe compromettere sia il buon funzionamento dell’impianto ma
anche e soprattutto provocare danni ambientali anche piuttosto seri.
Bisogna altresì procedere ad un
corretto dimensionamento dell’intero bacino e in particolare tener conto
della superficie da utilizzare dimensionata in base alla portata del
refluo, della profondità, della presenza o meno di impianti di
pretrattamento, di opere di consolidamento e di arredo urbano
paesaggistico.
Per tutti questi fattori è
opportuno che l’intero progetto abbia caratteristiche multidisciplinari
avendo necessità di una stretta collaborazione progettuale tra un
ingegnere ambientale, un naturalista, un geologo.
Ecco un esempio di voce di
capitolato per la realizzazione di un impianto di fidepurazione a flusso
verticale:
Esecuzione di area attrezzata
di fitodepurazione integrale a flusso verticale adatta al trattamento
delle acque reflue provenienti da una comunità di......... abitanti
equivalenti e dimensionata con un carico idraulico non superiore a … mc/ha
x giorno.Il sistema garantisce un effluente a norma di Tab.4 D.Lgs.
n°152/2006 per scarico sul suolo. L ’area attrezzata, di idonea
superficie, sarà costituita da: vasca di equalizzazione con elettropompa
di scarico, bacino di fitodepurazione ricavato nel terreno e profondo mt.2.00,impermeabilizzato
con guaina Ecosep. Il bacino verrà attrezzato con tubazioni di
drenaggio,pozzetti in cls per l ’alloggio delle elettropompe e verrà
riempito con inerti di diversa granulometria. Si prevede l
’installazione di elettropompe di riciclo e scarico e di tubazioni di
subirrigazione. Si completerà l ’opera con uno strato di protezione
termica e con la piantumazione di specie vegetali autoctone in ragione
di n°1 pianta/mq. Sono altresì compresi gli oneri di scavo,
allontanamento del materiale di risulta e l ’allaccio con il canale
ricettore. Oneri per scavo in presenza di roccia o in presenza d ’acqua,
demolizioni per trovanti di qualsiasi dimensione e tipo, attraversamenti
di cavidotti, verranno computati a parte. Il liquame prima di venire
immesso nell’area di fitodepurazione, verrà pretrattato con vasca Imhoff
e/o condensagrassi. (da: Carra depurazioni)
Nella figura sottostante un
esempio di realizzazione di un impianto di fitodepurazione per un
quartiere di 180 abitanti equivalenti.
Nella progettazione di un impianto
per la fitodepurazione è molto importante il concetto di abitante
equivalente (vedi nota). E’, infatti, a seconda di questo parametro che
è possibile determinare la superficie dell’impianto. Ogni comune adotta
in tal senso una particolare equivalenza; nella seguente tabella è
mostrato un esempio di conversione abitante equivalente – abitante
fisico a seconda della provenienza del refluo.
Tab.1 – Equivalenza numero
abitanti equivalenti – abitanti fisici (esempio)
 Una
volta individuato il numero di abitanti fisici, si può determinare la
superficie occorrente allo scopo, ricorrendo alla tabella Tab.2
Esistono in commercio anche
impianti per fitodepurazione prefabbricati pronti per essere utilizzati
con un buon ritorno economico. Uno di questi è il Phytofilter.
 Un
altro sistema è il Fitobox.
Un kit veramente “fai da te” per
uso domestico che si installa a valle di pozzetti degrassatori, fosse
imhoff o tricamerale. Basta uno scavo di 80 cm di profondità dentro il
quale si fissa l’apposito telo e procedere con il riempimento e la messa
a dimore delle piantine. Tuttavia è bene soffermarci sugli stadi di
trattamento esistenti in un impianto di fitodepurazione. Se consideriamo
un semplice impianto domestico, possono esserci diverse configurazioni a
secondo, poi, se si utilizza una vasca Imhoff o una tricamerale:
·
Refluo acque grigie
(scarico cucina e lavandino) separato da quello delle acque nere (fogna)
·
Refluo combinato
acque grigie + acque scure
Nelle figure seguenti vengono
illustrati schematicamente i casi suesposti.
Fig.5 – Degrassatore + Imhoff
 Fig.6
– Solo Imhoff
Fig.7 – Degrassatore +
Tricamerale
Le vasche settiche tipo Imhoff
sono costituite da una vasca principale (digestione anaerobica) che
contiene al suo interno un vano secondario (di sedimentazione).
L'affluente entra nel comparto di sedimentazione, che ha lo scopo di
trattenere i corpi solidi e di destinare il materiale sedimentato
attraverso l'apertura sul fondo inclinato, al comparto inferiore di
digestione. È proporzionato in modo tale da garantire il giusto tempo di
ritenzione e da impedire che fenomeni di turbolenza, causati dal carico
idrico, possano diminuire l'efficienza di sedimentazione. Il comparto di
digestione è dimensionato affinché avvenga la stabilizzazione biologica
delle sostante organiche sedimentate (fermentazione o digestione
anaerobica).
Fig.8 Fossa Imhoff
Oltre alla fossa Imhof, l’impianto
prevede, a secondo dei casi, anche altri stadi intermedi che servono
all’abbattimento di altri componenti il refluo che altrimenti potrebbero
non essere adeguatamente depurati se condotti direttamente alla fossa fitodepurativa. Questi possono essere degrassatori, deoliatori
(specialmente se il refluo proviene da parcheggi, autoofficine, ecc.),
desaponificatori.
Il degrassatore è un pozzetto in
cui confluiscono gli scarichi delle acque grigie, cioè cucine ed
elementi del bagno ad esclusione del water. Ha la funzione di separare
l'acqua dai grassi contenuti nei saponi e nei rifiuti alimentari i
quali creerebbero problemi di intasamento nelle fogne data la loro
peculiarie tendenza a indurirsi. I degrassatori possono essere in
cemento o in materiale plastico.
Fig.9 – Degrassatore.
Manutenzione
La manutenzione degli impianti di
fitodepurazione è molto semplice ed è riconducibile ai soli parametri
chimico-fisici dell’effluente (da effettuarsi all’inizio con cadenza
almeno trimestrale) e nel controllo dei livelli di sedimenti nelle fosse
di pretrattamento (con eventuale spurgo e allontanamento dei fanghi per
conto di ditte specializzate).
Alla fossa fitodepurativa,
particolare attenzione andrà dedicata al controllo delle infestanti che
potrebbero compromettere il buon funzionamento del sistema. La
vegetazione, invece, resisdente andrà sfalciata, diradata e pulita da
seccume.
Normativa
Tutta la legislazione di
riferimento in ambito ambientale è racchiusa nel Decreto legislativo 3
aprile 2006 n.152.
Nell’allegato 5 si tratta di
“Scarichi in corpi d’acqua superficiali”.
Bibliografia utilizzata:
Nuovo Codice Ambiente 2009, DEI terza edizione agg. Aprile 2009
Grillo N. - La Fitodepurazione, GEVA 2003
Lajo M., Luther P. – Biopiscine, SE II ed. 2009
Tab1, Tab2 e Fitobox sono tratti da
www.fitodepurazione.it di
proprietà Initram Impresa Italia Srl.
Pietro Martino |
