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Slide Dipartimento di Ingegneria - UNIFE Ferrara
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)
In Emilia-Romagna:
340 COMUNI
(censimento 2011)
http://www.comuniverso.it
/index.cfm?menu=590
Ferrara:
26 COMUNI
(censimento 2011)
(sito Provincia)
di cui circa 5700 (= 70 %) con
meno di 5000 abitanti
in questi 6000 comuni risiede
il 17 % della popolazione
complessiva
di cui circa 149 (= 44 %) con
meno di 5000 abitanti
in questi 149 comuni risiede
il 9 % della popolazione
complessiva
di cui circa 12 (= 46 %) con
meno di 5000 abitanti
in questi 12 comuni risiede
il 12 % della popolazione
complessiva
2
Altri dati…
• In Italia, ci sono circa 17 000 impianti di trattamento con una potenzialità
complessiva di 78 milioni di abitanti equivalenti
2% (50 000÷100 000 AE)
(10 000÷50 000 AE)
7.3%
1.7% (>100 000 AE)
20%
(2 000÷10 000 AE)
69% (<2 000 AE)
3
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).
4
Possibili “piccole” Utenze
5
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;
- Processi di trattamento semplici e
di facile gestione;
Ridotte necessità di manutenzione;
- Minimi problemi di impatto
ambientale derivanti da odori,
rumori e aerosol
6
I problemi principali:
Variazioni di carico organico e idraulico durante il giorno
7
Il Decreto legislativo 152/2006
“2. …. Gli scarichi di acque reflue urbane che confluiscono nelle reti
fognarie, provenienti da agglomerati con meno di 2.000 abitanti equivalenti
e recapitanti in acque dolci e di transizione e gli scarichi provenienti da
agglomerati con meno di 10.000 abitanti equivalenti, recapitanti in acque
appropriato in
marino – costiere, sono sottoposti ad un trattamento appropriato,
conformità con le indicazioni dell’Allegato 5”
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 acque reflue urbane
di cui all’articolo 31 comma 2 devono conformarsi, secondo le cadenze
temporali indicate al medesimo articolo, ai valori-limite definiti dalle Regioni
in funzione degli obiettivi di qualità e, nelle more della suddetta disciplina,
alle leggi regionali vigenti alla data di entrata in vigore del presente
Decreto.“
8
Possibili sistemi di trattamento
•
•
•
•
•
•
•
Subdispersione
Subirrigazione
Filtrazione lenta intermittente
Fitodepurazione verticale
Fitodepurazione a flusso subsuperficiale
orizzontale
Evapotraspirazione
Stagni (facoltativi, anaerobico,aerobico, aerato)
•
•
•
•
•
•
•
•
Filtro percolatore a basso carico
Dischi biologici
Filtro biologico aerato
Percolatore sommerso aerato
MBBR
Fanghi attivi ad aerazione prolungata
MBR
Filtrazione rapida
Naturali
Impiantistici
9
Settori di
applicazione delle
fosse settiche
fossa pluricompartimentata con anche ulteriore
trattamento di filtrazione finale quale elemento di
predepurazione spinta
A)
filtrazione intermittente
dispersione sotto la superficie del terreno
fitodepurazione subsuperficiale
B)
fossa monocamerale o bicamerale quale elemento
"trappola" di materiale grossolano e di sedimentazione
depurazione secondaria a fanghi attivi,
a filtri percolatori e derivati (bicamerale
nel secondo caso)
C)
fossa monocamerale quale elemento "trappola" di
materiale grossolano e di sedimentazione
D)
immissione in fognatura
in pressione
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
10
Dimensionamenti adeguati
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
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
11
Tecniche di depurazione naturale
Le tecniche naturali 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 naturali
fonti energetiche naturali (radiazione solare, vento…)
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:
Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente
compresa tra 50 e 2.000 AE, si ritiene auspicabile il ricorso
a tecnologie di depurazione naturale quali il lagunaggio o la
fitodepurazione, o tecnologie come i filtri percolatori o
impianti ad ossidazione totale.
12
Filtro lento intermittente
PIANTA
tratto verticale per pulizia
e aerazione
copertura con terra
tessuto
o con ghiaia (facilmente asportabile) sistema di distribuzione
non tessuto
dei liquami
sabbia
elemento di protezione
quota terreno esistente
60 cm
vasca o rivestimento in PVC
effluente finale
pietrame pulito di drenaggio
ghiaia di drenaggio
tubazione di drenaggio D = 100 mm
13
Sistema di subirrigazione
fossa settica
trincea di subdispersione
batteri /100 ml
profondità
40 cm
streptococchi
fecali
coliformi
fecali
coliformi
totali
BATTERI TOTALI
X 10
6
liquido
zona colmatata
suolo naturale
14
Fitodepurazione – Sistemi ibridi e a cascata
fossa settica
pompa con filtro
sistema di distribuzione copertura con terreno
Sistema ibrido costituito da:
filtro intermittente verticale
(nitrificazione)
sistema di fitodepurazione a flusso
subsuperficiale orizzontale
(denitrificazione per via endogena)
effluente
fitodepurazione subsuperficiale orizzontale
particolare
tubo di
distribuzione
filtro intermittente
verticale (cumulo assorbente)
1,80 - 2,50
VISTA
ASSONOMETRICA
0,8 - 1,00
SEZIONE
3
variabile
elemento 1
elemento 2
elemento 3
1
2
PIANTA
Sistema di 3 letti di fitodepurazione
verticale in serie, così disposti per seguire
con il minimo di movimenti di terra la
naturale pendenza del terreno
vasca in fase di posa
Letto di fitodepurazione
prefabbricato costituito da
elementi modulari
15
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
Indispensabili per i grandi impianti di depurazione, possono
essere adottate anche nelle piccole comunità, laddove ci sia
indisponibilità di aree per applicare sistemi di tipo naturale.
16
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.
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.
17
I PRETRATTAMENTI
18
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 1881
19
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
20
Schema di fossa settica a due camere
21
Schema di fossa settica a tre camere
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
22
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
23
APPLICAZIONI:
come trattamento autonomo
ventilazione
colonna di scarico
ventilazione
fossa settica
ventilazione
secondaria
sifoni
fognatura
stradale
alla fognatura stradale
FOSSA SETTICA
in alternativa a un fosso
o a un corso d’acqua
immissione in fognatura municipale
immissione in corso d’acqua ( o fosso
24
APPLICAZIONI:
come pre-trattamento
A monte di sistema di
subdispersione (“subirrigazione”)
FOSSA TRICAMERALE
A monte di sistema di
fitodepurazione subsuperficiale
FOSSA TRICAMERALE
25
APPLICAZIONI:
come pre-trattamento
A monte di impianto ad aerazione prolungata
FOSSA MONOCAMERALE
26
Fosse Imhoff
inventate e brevettate nel 1904
27
Schema
PIANTA
B
SEZIONE C-C
A
A
uscita liquame
sedimentato
arrivo liquame grezzo
(grigliato)
SEZIONE A-A
B
deflettori
sviluppo di biogas
comparto di
sedimentazione
comparto di
digestione
fessura di
comunicazione
SEZIONE B-B
crosta
fango digerito
C
C
tubazioni di raccolta
fango digerito
28
DETTAGLI COSTRUTTIVI
cm
10 cm
40-50 cm
10
cm
40-50 cm
10
10 cm
livello massimo del fango
Impianto di epurazione della Città di
Monaco di Baviera, costituito
interamente di fosse Imhoff, 1925
29
Considerazioni
Per un funzionamento corretto occorrono:
• A) elevate profondità
• 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
30
“Per quanto concerne gli impianti per meno di 50 abitanti
è raccomandabile di utilizzare unicamente le fosse
settiche.”
31
FOSSE SETTICHE-IMHOFF
32
Confronto rimozioni percentuali
Parametro
Fossa settica
Fossa Imhoff
BOD5, COD
20-55
25-35
SS
sedimentabili
92-100
85-90
SS totali
48-90
55-65
Virus
12-45
10-20
Batteri
25-60
25-50
33
34
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
UNICO aspetto positivo delle fosse settiche-Imhoff:
l’uscita di un effluente “meno settico “ di quello delle fosse Imhoff, comunque
non certo aerobico....................
35
Normativa
Deliberazione 4 febbraio 1977 del Comitato dei Ministri per la Tutela delle
Acque dall’Inquinamento (CITAI)
36
3. VASCHE SETTICHE DI TIPO
TRADIZIONALE
Non accettabili per nuove installazioni; i parametri che seguono si
riportano per una valutazione delle installazioni esistenti
37
PARERE DEL PROF. LUCA BONOMO
38
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
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.
39
REGIONE TOSCANA
DECRETO 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”)
40
REGIONE PUGLIA
REGOLAMENTO 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]
41
REGIONE LOMBARDIA
42
Fly UP