La DEPURAZIONE delle ACQUE REFLUE

Nel campo della tutela ambientale, particolare significato assume la conservazione e il recupero della qualità delle acque superficiali. Uno dei settori tecnologici che l'uomo ha sviluppato per limitare i sovraccarichi all'ambiente è quello dell'Ingegneria Sanitaria che si occupa del trattamento di ogni tipo di rifiuto. E' uno tra gli aspetti della nuova industria del disinquinamento, punto di forza delle attuali politiche ambientali ispirate più decisamente al principio del non inquinamento anziché limitate al solo atto punitivo nei confronti di chi ha inquinato, per eliminare a monte le cause di degrado. L'ingegneria sanitaria opera a due livelli:

  • quello primario della ”prevenzione” con l'abbattimento dei fumi e il trattamento delle acque reflue prima di rilasciarle nell'ambiente;
  • quello secondario del ”trattamento” a posteriori dei rifiuti con:
  • recupero,
  • riutilizzo,
  • riciclaggio,
  • distruzione.

Il trattamento e la depurazione delle acque costituiscono uno dei settori tecnologicamente più avanzati della ingegneria sanitaria. Ma i grandi impianti di depurazione a ciclo biologico rappresentano l'ultimo stadio di un complesso di opere assai articolato di cui fanno parte i collettori intercomunali, le fognature di raccolta, gli allacciamenti privati che escono da ogni singola abitazione. E' una rete nascosta che cresce costantemente per raccogliere tutte le acque reflue a tutela delle risorse idriche considerate, per quantità e qualità, un bene di interesse pubblico la cui salvaguardia è contemplata nel Testo Unico delle leggi in materia di tutela dell'Ambiente dagli inquinanti attraverso il Decreto Legislativo n.152/1999, il Decreto Legislativo n. 258/2000, aggiornati nel Decreto Legislativo n.152/2006 (Codice Ambientale) e leggi collegate sia in ambito Nazionale che Regionale.

Trattamento delle acque di scarico: gli impianti di depurazione delle acque reflue (o di scarico) sono composti da una serie più o meno complessa di unità di processo, riunite in 3 fasi (trattamento primario, secondario e terziario); ogni singolo processo rimuove uno o alcuni tipi di inquinanti.

Trattamento primario: i liquami che sono immessi nell'impianto di depurazione contengono residui grossolani (detriti e frammenti di materiali inerti) che, se non rimossi, potrebbero intasarne le tubature e danneggiarne le pompe o altre apparecchiature. Per evitare ciò, questi materiali vengono rimossi mediante una serie di griglie e barre e, quindi, prelevati meccanicamente o manualmente e inceneriti o stoccati in discarica. I liquami filtrati vengono, invece, immessi in un trituratore, che sminuzza le foglie e le altre scorie organiche per agevolare la rimozione degli inquinanti organici nelle fasi successive del trattamento.

Trattamento secondario: in questa fase del trattamento le sostanze organiche biodegradabili sospese e disciolte nelle acque di scarico vengono eliminate mediante processi di ossidazione biologica, operati da batteri. In alcuni casi questi batteri agiscono in presenza di ossigeno (processi aerobici), in altri in assenza di ossigeno (processi anaerobici). Nella fase di trattamento secondario vengono in pratica riprodotti i naturali processi di autodepurazione dell'acqua, il cui svolgimento viene tuttavia accelerato con svariati espedienti. In presenza di ossigeno i batteri aerobici convertono la materia organica in prodotti stabili, ad esempio anidride carbonica, acqua, nitrati, fosfati, e in fanghi biologici che vengono rimossi dai liquami prima che questi siano immessi nel corpo idrico recettore.

Trattamento terziario: questa fase del trattamento di depurazione viene effettuata a valle dei trattamenti primari e secondari quando, in considerazione della composizione del corpo idrico recettore o dell'eventuale riuso dell'effluente finale, si deve procedere alla rimozione dei nutrienti. lì trattamento terziario può essere seguito da un'ulteriore fase di depurazione finalizzata a eliminare le sostanze inquinanti refrattarie. Certi processi chimico-fisici consentono di ridurre anche del 90% la presenza di materiali solidi in sospensione e il BOD5 delle acque di scarico. I materiali solidi vengono eliminati perlopiù attraverso processi di osmosi inversa e di elettrodialisi. Nell'osmosi inversa i liquidi vengono filtrati ad alta pressione su membrane di micro pori, che lasciano defluire acqua a elevata purezza trattenendo i soluti. Nell'elettrodialisi, molto usata per la desalinizzazione, anioni e cationi vengono separati selettivamente mediante una serie di membrane e un campo elettrico. I nutrienti vengono rimossi attraverso vari processi, tra cui lo strippaggio dell'ammoniaca e la denitrificazione e la precipitazione del fosforo. Per ottenere un grado di purezza ancora più elevato, gli effluenti vengono a volte sottoposti a disinfezione mediante ozonizzazione, un processo ritenuto più sicuro della comune clorazione. L'applicazione di sistemi di depurazione sempre più avanzati e sofisticati sta gradualmente prendendo piede, anche in virtù della sempre più diffusa tendenza a recuperare le risorse idriche per ridurne il consumo.

Trattamenti delle acque 

L'acqua può subire diversi trattamenti per la rimozione di inquinanti e per la correzione di alcune caratteristiche chimico-fisiche; la progettazione di impianti di trattamento richiede delle analisi preliminari dell'acqua grezza che possano esprimere con chiarezza tutte le sostanze in essa contenute (le cui concentrazioni sono solitamente espresse con unità di misura in ppm o ppb) e determinare le sue caratteristiche microbiologiche. I trattamenti che vengono effettuati sull'acqua dipendono soprattutto dalla loro destinazione. Ad esempio, l'acqua potabile deve avere un certo contenuto di concentrazione salina, un valore di pH contenuto in un intervallo specifico, una conducibilità elettrica limite, assenza di microrganismi indicatori di inquinamento e di patogeni, mentre un tipo di acqua ad uso agricolo sarà più ricca di minerali. Il trattamento delle acque reflue prevede una serie di operazioni di tipo chimico-fisico e biologico, suddivise in trattamento primario, trattamento secondario e trattamento terziario, oltre ad una serie di operazioni specifiche per il trattamento dei fanghi.

I reflui depurati sono generalmente riversati in acque superficiali e in Italia devono rispettare i valori limiti di emissione stabiliti dal Vasca di depurazione biologica delle acque refluedecreto legislativo n.152/2006, in relazione agli obiettivi di qualità dei corpi idrici riceventi.

Lo scarico di un depuratore, infatti, non deve contenere sostanze inquinanti in concentrazioni tali da interferire con la naturale capacità autodepurativa del corpo idrico ricettore né compromettere la vitalità e la biodiversità delle comunità biotiche degli ecosistemi acquatici.

I reflui depurati, dopo aver subito un idoneo trattamento terziario, comprensivo di filtrazione su sabbia, adsorbimento su carboni attivi, disinfezione con raggi ultravioletti, biossido di cloro, o altri ossidanti, possono essere riutilizzati soprattutto per un uso irriguo o industriale.

Direttiva Quadro Acque 2000/60/CE e D.Lgs. 152/06 Parte III.

La direttiva persegue obiettivi ambiziosi :

  • prevenire il deterioramento qualitativo e quantitativo,
  • migliorare lo stato delle acque,
  • assicurare un utilizzo sostenibile, basato sulla protezione a lungo termine delle risorse idriche disponibili.
  • raggiungere lo stato di "buono" per tutte le acque entro il 31 dicembre 2015.

Il DGls 152/06, nella parte III, "Norme in materia di difesa del suolo e lotta alla desertificazione, di tutela delle acque dall'inquinamento e di gestione delle risorse idriche", ha previsto:

  • Tutti gli scarichi sono disciplinati e devono rispettare i valori limite (Allegato 5 alla Parte Terza) del decreto (art. 101);
  • Obiettivo della depurazione - qualità del corpo idrico ricettore;
  • Piano di Tutela (stralcio del Piano di Bacino) strumento che interviene sulle derivazione (deflusso minimo vitale), definisce i carichi ammissibili da ciascun corpo idrico (sulla base della capacità autodepurativa);
  • Gestione delle acque di prima pioggia;
  • Trattamenti appropriati: per acque reflue di tipo civile relativi a piccole utenze (per scarichi < 2000 A.E.) - (Art. 105 comma 2 e Allegato 5 Punto 3) - (Art.76 comma 2);
  • Trattamenti convenzionali:
  • a) Pretrattamento;
  • b) Trattamento primario;
  • c) Trattamento secondario;
  • Trattamenti Terziari e di finissaggio:
  • a) Terziari (nitrificazione - denitrificazione > fitodepurazione e lagunaggi);
  • b) Finissaggio (filtrazione > fitodepurazione e lagunaggi);
  • c) Disinfezione (clorazione > fitodepurazione e lagunaggi).