Impianti di FITODEPURAZIONE

Premessa (clicca per leggere)

Gli impianti di fitodepurazione più comuni negli insediamenti medio/piccoli (alcune centinaia di abitanti equivalenti) sono generalmente di due tipologie:

-          a flusso orizzontale

-          a flusso verticale

Entrambi sono riportati nella Delibera Regionale dell’ Emilia Romagna nr. 1053/2003 come impianti idonei al trattamento delle acque reflue negli insediamenti non collegati a pubblica fognatura e recapitanti in acque superficiali.

La Delibera stessa definisce le caratteristiche tecnico/costruttive di entrambi gli impianti nella tabella A riportata di seguito:

 

7.2 - IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE

A FLUSSO

SOMMERSO ORIZZONTALE (HF)

 Sono costituiti da bacini impermeabili riempiti con substrato di materiale inerte di diversa granulometria (ad esempio : ghiaione lavato da 40/70 mm per uno spessore di 15-20 cm; ghiaietto lavato da 10/20 mm per 15 cm di spessore come supporto per le radici). Al di sopra si pone in genere un telo di "tessuto non tessuto" e 40-50 cm di una miscela di terreno e torba al 50% dove sono messe a dimora le piante;

 

 La superficie dei letti deve essere perfettamente piana, mentre il fondo avrà una leggera pendenza (non superiore all'1%) per garantire il deflusso;

 

 La distribuzione del liquame avviene da un lato e di norma utilizzano sistemi dotati di dispositivi per facilitare la pulizia. Per il deflusso si consigliano tubazioni da 100 - 150 mm di diametro con fori da 10 mm poste sul fondo dal lato opposto alla distribuzione;

 

 Substrato: il materiale di riempimento è costituito da ghiaia lavata da 4/8 mm, mentre i tubi di distribuzione e drenaggio vengono ricoperti da ghiaia 16/32mm:

 

 La tubazione di uscita è collegata ad un dispositivo regolatore di livello per favorire l'allagamento della superficie o il completo svuotamento e mantenere il livello saturo di esercizio;

 

 A monte ed a valle del letto sono realizzati dei pozzetti di ispezione per il controllo dei livelli ed il prelievo dei campioni;

 

 Necessita la realizzazione di bordi sopraelevati per evitare l'ingresso delle acque di pioggia (arginelli di guardia di 20 cm).

 

Vegetazione Phragmites australis 

Profondità del substrato inerte : deve tener conto dello sviluppo radicale delle essenze applicate e delle temperature invernali (basse temperatura maggiori profondità).

Si consigliano spessori 70 - 80 cm.;

 

 

Superficie del letto : per soddisfacenti rimozione si consigliano valori di

 

5 m2 / AE (per applicazioni normali);

 

 3,5 m2 / AE (per applicazioni stagionali).

 

Carico idraulico orizzontale: è opportuno che non sia superiore a 50 mm/d (Corrispondente a 50 litri / m2 x d);

 

Rapporto fra lunghezza e larghezza del letto:

i dati di letteratura indicano valori

da 0,5:1 fino a 3:1

  Per mantenere le funzioni

evaporative delle piante è

necessario provvedere alla

periodica manutenzione della

vegetazione;

 

 

 

 Condizioni prolungate di gelo

e strati significativi di neve possono compromettere il buon funzionamento

del letto;

 

  Per altitudini superiori a 800 metri

si consiglia l'uso di strati di paglia

per la protezione dell'apparato radicale

 

7.3 - IMPIANTO DI FITODEPURAZIONE

A FLUSSO

VERTICALE (VF)

· Anche in questo caso la superficie del letto deve essere orizzontale e perfettamente piana;

 

 

· Il flusso liquido è verticale; il caricamento avviene dall'alto e deve essere eseguito in modo uniforme utilizzando tubazioni forate di PVC o polietilene (con fori distanti circa 1 metri

 

· L'alimentazione avviene in modo discontinuo ed è realizzata attraverso pompe o sistemi a sifone quando la pendenza lo consente. Il refluo percola lentamente attraverso il letto e viene convogliato verso il sistema di raccolta posto alla base: il letto drena liberamente consentendo all'aria di saturarlo. Il refluo successivo assorbe l'aria e insieme all' aerazione provocata dal flusso viene ossigenato in maniera consistente garantendo l'ossigenazione necessaria per la nitrificazione dell' azoto ammoniacale;

 

· Il dispositivo di drenaggio è posto sul fondo del letto e copre tutta la superficie utilizzando tubi drenanti posti a distanza di circa 2 m. Gli stessi sono collegati ad un condotto di raccolta connesso a sua volta con il sistema di scarico, ad altezza variabile per l'allagamento della superficie;

 

· Sopra il drenaggio si pone il materiale di riempimento costituito da ghiaia lavata;

 

· Substrato: costituito da ghiaia lavata a diversa granulometria decrescente o sabbia lavata per uno spessore di circa 1 metro (vedasi bibliografia specialistica);

 

· Anche in questo caso sono necessari sistemi di contenimento delle acque meteoriche (argini perimetrali) attorno ai letti

 

· Profondità del substrato inerte : i dati di letteratura consigliano valori > di 80 cm;

· Superficie del letto: per soddisfacenti rimozione del BOD e dell'Azoto ammoniacale si consigliano valori di;

· 3 - 4 m2 / AE (per applicazioni normali)

· 2,0 m2 / AE (per applicazioni stagionali).

· Carico idraulico superficiale : è opportuno che non sia superiore a 30 - 60 mm/d ; ogni caricamento è opportuno che non superi un volume di 10 litri/ m2x d;

 

· Valgono le indicazioni per gli impianti H - SSF;

· Introducendo particolari soluzioni impiantistiche è possibile garantire la rimozione di nutrienti (alimentazioni e svuotamenti intermittenti, ricircoli interni)

 

 

Alla luce di quanto indicato ne consegue un maggior utilizzo del sistema a flusso verticale in virtù della minor superficie richiesta, del miglior rendimento depurativo nei confronti dell’ azoto ammoniacale e nella possibilità di scegliere fra una maggior varietà di piante (vedi “Piante per la Fitodepurazione Verticale) rispetto al flusso orizzontale (per il quale è espressamente indicato l’ utilizzo della Phragmites australis ossia la Cannuccia di palude.

 

La Fitodepurazione è ideale e consigliata per:

  • Centri abitativi e case isolate non serviti da fognature.

  • Insediamenti con scarichi non continuativi (stagionali).

  • Ristoranti, agriturismi, autogrill.

  • Impianti di depurazione che necessitano di trattamenti di finissaggio.

  • Zone dove non è economicamente possibile costruire reti di drenaggio.

La Fitodepurazione conviene perchè:

  • E’il sistema di depurazione naturale da incentivare come previsto dalla normativa nazionale, consigliato e preferito dai Comuni, dalle A.S.L. (ARPA) e dagli operatori del settore ambientale.

  • Non ha costi di gestione e di manutenzione perchénon necessita di apparecchiature elettromeccaniche (come le soffianti di ossigenazione degli impianti a fanghi attivi).

  • Non vengono richiesti contratti di manutenzione (al contrario degli impianti ad ossidazione e a fanghi attivi).

  • Non sono previste analisi significative dopo il trattamento di depurazione; pulizie o smaltimenti annuali dei materiali di riempimento (come invece richiesto per i filtri aerobici e anaerobici).

  • Creazione di fiorenti aree verdi e giardini, senza nessun impatto ambientale.

Cenni generali sulla Fitodepurazione (clicca)

Descrizione tecnica impianto di Fitodepurazione a flusso sub-verticale “VZL”.

 

L’acqua chiarificata in uscita dalla Imhoff confluisce nel letto di fitodepurazione costituito da un apposito bacino impermeabilizzato costruito ad arte, eseguito con un telo in geomembrana impermeabile, antimuffa, antibatterico a lunga stabilizzazione a tenuta, poggiante su uno strato di sabbia.

Il sistema fitodepurativo adottato è del tipo a  flusso sub-verticale composito VZL (vigente nell’ Atto Deliberativo di Giunta  Nr. 1053 del 9/6/03  Rif. Tab. A punti 1-2-7.3 ) con una profondità media dello scavo di ca.1 metro.

Il medium di riempimento è composto da uno strato minerale di Litosina, parte integrante del sistema depurativo e del progetto, di ghiaione e ghiaietto lavati e avrà una  altezza media di ca.70 cm. con sovrastanti degli arbusti di varie specie, macrofite radicate ed emergenti autoctone e fiori della Vs. zona (v.elenco allegato).

La fitodepurazione con il sistema VZL è un trattamento di depurazione biologica naturale in quanto sfrutta:

- la formazione di un film biologico in un ambiente naturalmente areato;

- l' effetto combinato dei microorganismi del terreno con le radici delle piante, ove avviene la catalisi delle sostanze  

  organiche piu' semplici e la trasformazione biochimica aerobica, e l’ evapotraspirazione delle piante;

- il potere di assorbimento dell'azoto ammoniacale su apposita Litosina minerale.

Le acque vengono quindi trattenute e poi assorbite in parte dalle piante locate in un volume determinato di terreno, il quale si arricchirà dei minerali necessari alla vita delle piante stesse e della crescita di specie vegetali (batteri fotosintetici, macrofite e pianticelle superiori). Le sostanze nutritive, fosforo e azoto principalmente e la parte di carbonio eventualmente residui dopo questo trattamento, risulteranno degli ottimi integratori del terreno, ad esempio se l’acqua sarà utilizzata  per usi irrigui. Rispetto ad un trattamento biologico già a basso carico, come in un impianto ad ossidazione totale dove la concentrazione dello ione fosforo in uscita è di poco inferiore al valore di quello in entrata, con la fitodepurazione i composti del fosforo (ortofosfati), sono facilmente assimilabili dalle piante e dagli organismi del terreno, migliorando il rendimento finale depurativo.

Il carico idraulico dell’impianto sarà uniformemente distribuito in alto sfruttando il dislivello a disposizione e ripreso da un sistema di drenaggio nel fondo del vassoio di fitodepurazione, secondo ns. disegni tecnici  facenti parte la Fornitura. .

sistema  VZL = a flusso sub-verticale con LITOSINA

 

Le acque di scarico delle cucine delle abitazioni, ristoranti, ecc., entreranno direttamente nei separatori di grassi e olii vegetali. Gli scarichi dei wc affluiranno invece in vasche biologiche, utili anche per non perdere quota lungo la linea.

Tali scarichi entreranno poi in una vasca tipo Imhoff, opportunamente dimensionata, in cui avviene la decantazione delle sostanze solide in trattamento anaerobico, e la loro "mineralizzazione" con formazione di fanghi, (ad opera di batteri che si sviluppano e vivono in assenza di ossigeno) con la chiarificazione dell'acqua in uscita.

L'acqua così pretrattata viene immessa nell' impianto di FITODEPURAZIONE previo pozzetto di carico, per una distribuzione naturale per caduta e/o con dispositivo di tubazione di cacciata, o tramite pompa. L' acqua viene distribuita sulla superficie interna del vassoio di fitodepurazione, a tenuta, con flusso sub-verticale e percolera' verticalmente gli strati di materiale filtrante di varia pezzatura, compreso quello di LITOSINA (phillipsite granulare) che e' parte integrante del sistema VZL, specifica per i trattamenti di fitodepurazione dove l'acqua in entrata presenta la maggiore carica d'azoto sotto forma non ossidata. 

La  LITOSINA viene sempre rigenerata per scambio cationico (Ca++ e Na+) presenti negli acidi umici del terreno.

Per il dimensionamento del sistema VZL a flusso VERTICALE si considerano 3-4 m2/AE. mentre occorre

prevedere 5 m2/AE con sistemi a flusso sub-superficiale orizzontale (Atto Delib. nr. 1053 del 9 Giugno 2003)

 

Le piante a dimora nel terreno vegetale sopra la fitodepurazione  assorbono l' acqua chiarificata per capillarità e la cedono per evapotraspirazione, dopo avere assimilato i composti d' azoto e fosforo necessari al loro metabolismo.

L'acqua eventualmente in uscita potrà essere ricircolata a monte dello stesso vassoio, o sotto pianta o filtrata in un altro vassoio assorbente (per lo scarico zero), accumulata e riutilizzata per usi irrigui o inviata allo scarico finale.

Parte integrante del sistema VZL è il telo “geomembrana” antibatterico, antimuffa a lunga stabilizzazione, appositamente realizzato per gli impianti di fitodepurazione per garantirne l’ assoluta impermeabilità verso il terreno e la durata nel tempo.

I costi di esercizio sono praticamente nulli, l’impiantistica generale

 

 

Note:

 

Delib. 4/2/77 tutela delle acque “Criteri,metodologie e norme tecniche generali art.12 lettere b,e,(ex Legge 10 /5/1976 319;.All. 5). 

 

Rif. D.L. 11 Maggio 1999 n.152 modificato in 152/2006: 

-   Per  tutti gli  insediamenti  con popolazione equivalente compresa tra 50 e 2000 a.e.si  ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di  depurazione naturale quali il lagunaggio o la fitodepurazione.

-   Dimensionamento secondo  Atto Deliberativo DI Giunta dell’ Emilia Romagna nr.1053 del 9 Giugno 2003.

 

Schema Planimetrico fognario generale di pretrattamento e depurazione delle acque di scarico (clicca)

Elenco di alcune essenze di piante indicate (clicca)

 

ARBUSTI

ERBE E FIORI

Piante ACQUATICHE

Aucuba Japonica

Aruncus Silvester

Acorus  calamus (ossigenante)

Arundo donax

(Canna comune o domestica)

Astilbe

Azolla

Bambù nano

Elymus Arenarius

Calycantus

Calycantus floridus (Calicanto)

Felce Asplenio

Ceratopyllum demers.(coda di volpe)

Canna Indica

Felce Osmunda

Eichornia speciosa (giacinto d'acqua)

Ceanothus (Lillà della California)

Filipendula

Elodea canadensis

Chondrus Crispus (Muschio d’ Irlanda)

Hosta variegata

Elynus Arenarius

Cupressocyparis leylandii

(Cipresso di Leyland)

Iris Kaempferi

Felce Acquatica

Cornus Alba   (Corniolo)

Lysimachia Nummularia

Hidrocharis (ossigenante)

Cornus Florida Rubra

Lythrum officinalis

Lysimacia Nummularia

Cornus Stolonifera

Nepeta Mussinii

Lemna (lenticchie d'acqua)

Cotoneaster Salicfolia (Cotonastro)

Petasites  Officinalis (Farfaraccio)

Nelumbium  (fior di loto)

Erianthus (canna di Ravenna)

 

Ninfea  Alba- pygmea - variegata

Forsythia (Forsizia)

 

Potamogenon (ossigenante)

Kalmia Latifoglia

(Alloro o lauro di montagna)

 

Ranunculus

Lauroceraso (Lauro)

 

Sagittaria

Ligustrum (Ligustro)

 

Salvinia auriculata(ossigenante)

Miscanthus sinensis

 

Thalia

Photinia (Fotinia)

NOTE PER IL VIVAISTA:

I vegetali utilizzati elencati (piantumati a cura del committente), saranno previsti caso per caso, in funzione delle caratteristiche di ogni impianto e costituiscono parte integrante di ogni progetto.

Normalmente devono possedere un sistema vascolare di volume pari al 50/60% dell’ intera pianta, attraverso il quale provvedono al trasporto dell’ ossigeno atmosferico fino al livello delle radici e dei rizomi, favorendo la coltivazione di batteri aerobici e anaerobici nel terreno adiacente dove l’ ambiente è riducente.

Ciò permette di ottenere un buon grado depurativo anche nei periodi freddi, periodi in cui rallenta il rendimento depurativo degli impianti biologici ad ossidazione, in quanto le piante hanno comunque una notevole attività biologica grazie ai microrganismi adesi ad esse e presenti nel terreno.

Si dovra' comunque tenere conto: della profondita' del terreno, dello spessore di  scorrimento dell' acqua e della  sua velocita' media; se c'e' la possibilita' di ristagno di acqua nel vassoio di fitodepurazione, delle caratteristiche inquinanti reali sia chimiche che organiche in entrata; alle caratteristiche climatiche della zona; se occorre ottenere scarico zero o solo un  parziale recupero dell' acqua depurata, ecc.

La scelta dovra' poi cadere sulle piante peculiari della zona di riferimento (autoctone).

Pertanto non si dovranno piantare le essenze a caso, anche se comprese fra quelle in elenco, per ottenere  l'ottimizzazione del  sistema ecologico e le garanzie di depurazione, facendoVi consigliare dal Vostro vivaista di fiducia.

Phragmites australis (Cannuccia di palude)

Pittosporum  tobira (Pittosporo)

Sambucus Nigra (Sambuco)

Sambucus Ebulus (Ebbio)

Santolina

Scabiosa

Syringa vulgaris (Serenella, lillà)

Spirea Salicifolia

Tamerice

Thuya (Tuia)

Typha latifolia

Typha angustifolia

Verbena officinalis

Viburnio opulus - linus

 

 

Scarica depliant sulla fitodepurazione  (Clicca)

Scarica elenco piante con foto  (Clicca)

Immagini di impianti  (Clicca sull'immagine per ingrandire)

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