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Acque reflue rigenerate, le regole fondamentali
per garantire un servizio di qualità

1. Premessa

L'obiettivo di questa esposizione è analizzare alcune esperienze italiane e internazionali di riutilizzo di acque reflue urbane recuperate per fini produttivi. Si ritiene infatti che anche le esperienze fatte da altri in questo settore possano contribuire ad incentivare la pratica del riutilizzo controllato delle acque rigenerate e soprattutto permettano di non ripetere errori fatti da chi ci ha preceduto.

Occorre premettere che, per quanto riguarda la normativa in materia di riutilizzo delle acque reflue urbane, i paesi che analizzeremo (Israele, Florida) hanno limiti per i diversi parametri paragonabili a quelli della nostra normativa ancora in bozza, mentre al confronto risulta un po' meno restrittiva quella della Francia. Questo si traduce sostanzialmente in analoghi vincoli di carattere igienico-sanitario e in analoghi standard per l'efficienza di trattamento degli impianti, in grado di raggiungere questi limiti per le acque da recuperare.

L'attenzione dei progettisti e dei gestori sino ad oggi si è incentrata sulla scelta della tipologia e sul corretto dimensionamento dell'impianto di affinamento. Analizziamo pertanto alcuni casi in cui sono state adottate soluzioni tecnologicamente meno avanzate, in grado tuttavia di raggiungere i limiti prescritti.

GLI AUTORI.

L'ingegnere Daniele Tiddia
dal 1991 svolge attività di ricerca, formazione e assistenza agli enti in materia di risorse idriche, presso Hydrocontrol - Centro di ricerca e formazione per il controllo
dei Sistemi Idrici.
tel. 070/723.111
fax 070/725.478
daniele.tiddia@andromeda.unica.it

La dott.ssa Stefania Zaccolo, biologa, dal 1991 svolge attività di ricerca, formazione e assistenza agli enti in materia di risorse idriche, presso Hydrocontrol - Centro di ricerca e formazione per il controllo dei Sistemi Idrici.
tel. 070.723.111
fax 070.725.478
stefania.zaccolo@andromeda.unica.it

2. Israele

2.1 - Il Dan Project. Si tratta di un progetto che raccoglie i reflui di Tel Aviv e dell'interland (regione di Dan) pari a circa 360.000 m3/giorno, che vengono trattati nell'impianto di depurazione esistente, costituito da un sistema a fanghi attivi (85% della portata in ingresso) e da lagune di omogenizzazione (15% della portata).

Le acque in uscita dall'impianto sono disinfettate e inviate ai campi di infiltrazione. Una serie di pozzi più a sud provvede al prelievo delle acque di falda (reflue e dolci mescolate) dove, anche grazie all'azione filtrante del terreno, la risorsa presenta caratteristiche di qualità idonee all'irrigazione.

Il sistema di Tel Aviv in futuro consentirà di trasferire a sud ben 135 Mm3/anno di acque reflue che vengono depurate, infiltrate e pompate nuovamente dai pozzi. Da diversi anni, circa 90 Mm3 vengono infiltrati nell'acquifero.

Oltre ad accrescere le disponibilità di risorsa, l'infiltrazione in falda consente di respingere l'intrusione salina che rappresenta una grossa minaccia per gli acquiferi costieri. L'acquifero è tenuto in continua osservazione e si valuta che attualmente le acque reflue infiltrate costituiscano il 60% del totale. Quando si arriverà al 100% si è valutato che la concentrazione dei cloruri sarà pari a circa 300 - 400 mg/l.

L'acqua in uscita dall'impianto, mediante una condotta di circa 2 km, viene portata ai campi di infiltrazione a gravità. In totale una linea serve 12 campi, mentre altri due gruppi di 6 campi ciascuno sono serviti da un'altra condotta. Ciascun campo ha la dimensione di circa 1/2 ha e viene alimentato per un tempo variabile pari a circa 2 giorni (4 campi contemporaneamente). L'operatore procede a cambiare manualmente la sequenza quando rileva che la capacità di infiltrazione diminuisce. L'unica manutenzione che viene eseguita è l'aratura superficiale dei campi ogni volta che si cambia la sequenza, per evitare la crescita delle erbacce.

L'acqua reflua in arrivo all'impianto registra una carica di coliformi fecali dell'ordine di 108-9. Dopo il trattamento tale concentrazione si abbassa a circa 106-7 per raggiungere lo zero dopo la clorazione. Nella tubazione, dove si ha un tempo di ritenzione di circa 1-1,5 ore, la concentrazione di cloro residuo si mantiene su valori pari a circa 0,3 mg/l.

L'acqua infiltrata viene successivamente ripescata mediante un sistema di pozzi che alimentano 5 serbatoi di circa 100.000 m3 ciascuno. In tali serbatoi si ha una ricrescita dei coliformi fecali di circa 2 ordini di grandezza, per cui - per poter impiegare tali acque per l'irrigazione incondizionata - occorre clorare nuovamente con dosaggi di circa 3 mg/l e mantenere una concentrazione residua di circa 0,5 mg/l.

Sono state effettuate anche delle sperimentazioni nei serbatoi con l'immissione di pesci in grado di degradare il fitoplancton o altre sperimentazioni con l'immissione di solfato di rame in concentrazioni tali da essere efficace per l'inibizione della crescita delle alghe, ma tali da non lasciare residui sui pesci.

 

Il sistema di Tel Aviv è telecontrollato da una serie di stazioni, ognuna delle quali dispone di uno SCADA System che può operare nell'area di sua competenza o leggere i dati relativi all'intera area. Il sistema riceve sia le acque reflue dell'area di Tel Aviv, sia acque dolci provenienti dal lago di Galilea mediante il National Water Carrier.

Su 700 Mm3/anno globali, circa 1/7, ovvero 100 Mm3/anno sono acque reflue trattate, il cui utilizzo è destinato esclusivamente all'agricoltura e 600 Mm3/anno sono rappresentati da acque dolci, di cui il 70-80% è destinato all'agricoltura e il 20-30% all'uso civile.

I diversi serbatoi possono essere alimentati o solo con acque reflue, o con acque dolci, oppure con entrambe le due fonti. Il sistema è provvisto di un collegamento tra i vari serbatoi.

Dallo SCADA è possibile avere diversi livelli di informazione: livello dei serbatoi, numero di pozzi in servizio, pressione in rete, portate, allarmi. È inoltre possibile simulare il programma di lavoro e avere la soluzione confrontata con quella ottimale dal punto di vista economico ottenuta ottimizzando le ore di pompaggio durante le fasce a minor costo energetico. In generale si cerca di vuotare i serbatoi durante il giorno e di riempirli durante la notte.

Il costo dell'acqua all'utente è lo stesso in tutto Israele. Per quanto riguarda le acque reflue, a fronte di un costo di trattamento di circa 0,7 NIS/m3 (circa 0,18 euro/m3), l'agricoltore paga 0,4 NIS/m3 (circa 0,10 euro/m3), mentre la quota restante, 0,3 NIS/m3 (circa 0,08 euro/m3) è sovvenzionata dal Governo (dati 1997).

La politica di incentivazione al riutilizzo è portata avanti gradatamente dallo Stato che diminuisce progressivamente il quantitativo di acque dolci destinate annualmente agli agricoltori di una certa area, mettendo a disposizione un analogo o addirittura superiore quantitativo di acque reflue rigenerate. Gli agricoltori non hanno alternativa: o ridurre le aree irrigate o riutilizzare le acque reflue che hanno un costo inferiore.

2.2 - Impianto di Haifa. Progettato per 60.000 abitanti equivalenti, oggi l'impianto di Haifa riceve acque reflue di circa 100.000 a.e. e di conseguenza l'efficienza depurativa non è elevata. L'impianto è costituito dalle sezioni di grigliatura, filtri percolatori (materiale lapideo), vasche di aerazione (in espansione con la costruzione di nuove vasche), vasca finale di equalizzazione, clorazione e pompaggio.

La clorazione avviene normalmente con biossido di cloro ma durante la notte si opera con ipoclorito in modo tale da poter ridurre la sorveglianza sull'impianto. Il dosaggio del cloro avviene in automatico, attraverso il rilevamento del cloro residuo nella tubazione dopo 20 minuti dalla somministrazione.

La scarsità generale di risorsa, insieme all'aumento di domanda di acqua per l'industria e per l'agricoltura, hanno spinto verso il riutilizzo delle acque reflue di Haifa, la terza città di Israele. Localizzata a 30 km a est della Valle di Israele, Haifa produce circa 30 Mm3/anno. Il progetto di riutilizzare le acque reflue è abbastanza vecchio, ma è diventato operativo solo nel 1984, consentendo l'irrigazione di circa 10.000 ha coltivati prevalentemente a cotone e mais.

Una parte dei reflui trattati (non ancora clorati), viene riutilizzata in prossimità dell'impianto per l'irrigazione di colture industriali, per il raffreddamento delle torri di una raffineria e per il risanamento ambientale dell'area che costeggia il fiume che sfocia nel porto di Haifa e che per lungo tempo ha raccolto gli scarichi non trattati dell'area industriale.

La restante parte dei reflui trattati e clorati, è inviata mediante pompaggio al Maale Kishon Reservoir nella Valle di Israele, mediante una condotta di 29 km e di circa 90 cm di diametro.

segue didascalia

Sistema di Haifa: uno dei due bacini di stoccaggio delle acque rigenerate.

La produzione totale di acque reflue della città di Haifa si può così suddividere:

  • 12 Mm3/anno inviati ai due serbatoi nella Valle di Israele,
  • 8 Mm3/anno inviati ad altri piccoli serbatoi disseminati nella vallata,
  • 2 Mm3/anno riutilizzati in prossimità dell'impianto,

per un totale di 22 Mm3/anno. La parte restante (circa 8 Mm3/anno) viene scaricata a mare.

I due serbatoi destinati a raccogliere le acque reflue hanno una capacità unitaria di circa 6 Mm3 e sono collegati tra di loro da una paratoia. I serbatoi occupano un'area di circa 1,3 km2 e hanno una profondità di 9 m. Per quanto riguarda il funzionamento del sistema, quando viene riempito il primo serbatoio le acque vengono prelevate dal secondo e viceversa, in modo da aumentare il tempo di ritenzione. L'effluente in uscita viene filtrato e clorato per la seconda volta.

Nei primi 5 anni il sistema ha distribuito 53 Mm3 di reflui per l'irrigazione. Tutto il sistema, costituito da condotta e serbatoi, contribuisce a migliorare la qualità dell'effluente.

Le analisi condotte hanno confermato che nel tubo si ha un tempo di ritenzione medio di circa 7 ore che possono diventare anche 10 o 30. Il BOD e i solidi sospesi decrescono di circa il 20% mentre i coliformi fecali hanno una ricrescita di circa 3 ordini di grandezza rispetto all'effluente clorato in ingresso nella condotta.

Il tempo di ritenzione nei bacini è molto lungo in inverno (circa 6 mesi) e diventa via via più breve al termine della stagione irrigua, quando ormai i serbatoi sono quasi vuoti (qualche giorno di ritenzione). I serbatoi contribuiscono a rimuovere circa l'80% della materia organica ed abbassano di 1 o 2 ordini di grandezza i coliformi fecali. I solidi sospesi sono rimossi in piccola parte a causa dello sviluppo di fito e zooplancton.

 

3. Florida, USA.

Fin dagli anni '70 la Florida sta portando avanti una politica di riutilizzo delle acque reflue trattate che permette di conseguire i seguenti risultati:

  1. un aumento delle risorse disponibili con costi inferiori rispetto all'approvvigionamento di acque primarie dall'acquifero;
  2. la tutela dell'acquifero dall'intrusione salina attraverso l'iniezione di acque reflue trattate;
  3. la salvaguardia ambientale e in particolare delle coste attraverso il mancato scarico delle acque reflue.

Una caratteristica della Florida è la sua formazione idrogeologica: esiste infatti un acquifero superficiale (con una qualità dell'acqua in parte compromessa dall'intrusione salina), separato mediante uno strato impermeabile da un acquifero più profondo (di buona qualità).

3.1 - Water Conserv II. Il progetto di riutilizzo delle acque reflue Water Conserv II nasce dalla collaborazione tra la Orange County, la città di Orlando (che fa parte della stessa contea) e le comunità degli agricoltori.

Lo schema del progetto è abbastanza semplice: i bacini di infiltrazione e i campi coltivati ad agrumi rappresentano il sistema per recuperare e riutilizzare le acque reflue di origine civile, trattate in due impianti di depurazione (Orlando con 4.600 m3/giorno e Orange County con 5.000 m3/giorno) e inviate al centro di pompaggio, che provvede alla distribuzione ai campi, situati a breve distanza.

L'acqua che non viene utilizzata viene inviata a bacini di infiltrazione tramite i quali raggiunge l'acquifero sottostante. I bacini di infiltrazione (SAT- Soil Aquifer Treatment), contribuiscono ad un ulteriore trattamento delle acque e consentono un successivo riutilizzo delle acque trattate, poiché tutta l'acqua non utilizzata va a ricaricare l'acquifero superficiale sottostante. Generalmente vengono riutilizzati direttamente nei campi i 2/3 delle acque trattate, mentre il resto viene infiltrato nell'acquifero superficiale. La capacità totale del sistema di bacini di infiltrazione è di circa 3.500 m3/giorno.

Il sistema è diviso in 4 diverse aree situate in Orange County, per un totale di 46 bacini di infiltrazione; ogni bacino a sua volta contiene da 1 a 5 celle per un totale di 99 celle. La superficie totale effettiva occupata dai bacini è pari a 52 ha disposti su un'area di 612 ha complessivi.

Il sistema di distribuzione delle acque reflue trattate ai campi di irrigazione è invece costituito da un tubo di circa 70 km (diametro 20-140 cm). È inoltre presente una serie di 25 pozzi situati lungo la linea di distribuzione.

L'area irrigata complessivamente è pari a 27 ha (25 ha irrigati esclusivamente con acque reflue trattate) coltivata ad agrumi, pesche, castagne, more. I primi campi (8 ha) furono piantati nel settembre del 1987, poi seguirono 3 ha nel febbraio del 1991, 8 ha nell'aprile del 1992 ed infine altri 8 ha nel 1993.

Gli agricoltori di quest'area accettano di buon grado l'acqua reflua depurata poiché per loro è una risorsa puntuale sulla quale possono fare affidamento durante tutto l'anno con una qualità garantita e costante. In futuro l'acqua reflua trattata e distribuita verrà misurata con dei contatori e fatturata agli utenti.

Numerosi sono i benefici di questo progetto che riguardano non solo il risparmio di acqua potabile (che può essere utilizzata per usi qualitativamente più esigenti), ma anche benefici per gli agricoltori che ricevono l'acqua gratuitamente con un miglioramento anche della produzione.

Nei primi anni di funzionamento del sistema (almeno sino al 1996) si è ritenuto opportuno non richiedere agli utenti un contributo poiché si voleva incentivare l'utilizzo e tranquillizzare gli utenti in merito agli aspetti agronomici e igienico-sanitari legati all'uso delle acque reflue.

segue didascalia

Sistema di Orlando,
Water Conserv II: campi di infiltrazione in falda a gravità.

Negli ultimi anni si sta iniziando a stabilire un prezzo adeguato della risorsa anche al fine di limitare il suo uso e poter così soddisfare un maggior numero di utenti, visto che da una analisi fatta su un campione si è stabilito che una parte di essi utilizzava circa il 20% di acqua in più rispetto alle effettive esigenze.

3.2 - Altamonte Springs. L'impianto di Altamonte Springs è situato a nord di Orlando e tratta i reflui della città. L'impianto di trattamento è di tipo convenzionale (sollevamento, grigliatura, sedimentazione primaria, ossidazione biologica, sedimentazione secondaria) e in uscita prevede la filtrazione su sabbia e la disinfezione, mediante ipoclorito, dei reflui che vengono successivamente immessi nella rete di distribuzione o stoccati in un serbatoio.

Il dosaggio di cloro è tale da garantire la completa distruzione dei microrganismi ed impedire la ricrescita lungo la condotta (circa 0,5 mg/l di cloro residuo in condotta). Il progetto è chiamato Apricot e prevede il riutilizzo delle acque reflue depurate per scopo irriguo e urbano non potabile.

Le tariffe applicate agli utilizzatori delle acque reflue sono così suddivise:

  • all'interno dell'area urbana, $ 5 al mese per un lotto di 0,4 ha + $ 1,5 al mese per ogni ½ ha aggiuntivo, con un canone mensile di $ 3;
  • all'esterno dell'area urbana, $ 6,25 al mese per un lotto di 0,4 ha, più $ 1,875 al mese per ogni ½ ha aggiuntivo e un canone mensile di $ 3,75;
  • uffici, negozi, ambienti pubblici, industrie: $ 0,5/4,5 m3 (dentro l'area urbana), $ 0,625/4,5 m3 (fuori dall'area urbana).
 

3.3 - Reedy Creek. Una delle zone di massima espansione turistica della Florida è sicuramente la zona a sud-ovest della città di Orlando, circa 11.000 ha dove sono situati tutti i parchi Disney. Poiché questa zona è di importanza strategica, visto l'elevato numero di turisti che richiama annualmente (più di 23 milioni di visitatori, con 140/150 mila presenze nei giorni di punta) una delle maggiori preoccupazioni nell'organizzazione di tutta la struttura del parco è stata la cura dell'aspetto paesaggistico e la salvaguardia dell'ambiente.

L'impianto di trattamento che raccoglie le acque reflue di tutta la zona è quello di Reedy Creek. Le acque reflue raggiungono l'impianto mediante delle tubazioni interrate che raccolgono gli scarichi delle aree su cui si estendono i diversi parchi.

L'impianto è di tipo convenzionale con rimozione biologica di azoto e fosforo (tempo di ritenzione in vasca di ossidazione di circa 24 ore). L'effluente subisce una filtrazione e una disinfezione con ipoclorito prima di essere stoccato nei serbatoi o immesso direttamente in rete per l'irrigazione dei giardini, delle aiuole e degli spazi verdi all'interno del parco. Il refluo in eccesso, dopo il trattamento subisce una filtrazione lenta su filtri a sabbia.

Nonostante l'irrigazione non richieda una rimozione dei nutrienti, in questo impianto è stata progettata la rimozione biologica di azoto e fosforo perchè si prevede di utilizzare queste acque anche negli sciacquoni dei bagni degli alberghi all'interno dell'area. La parte di reflui eccedente la richiesta viene infiltrata nel suolo attraverso una serie di bacini di infiltrazione che ricadono sempre all'interno del parco.

segue didascalia

Sistema di Reedy Creek, Florida: campi di infiltrazione
in falda a gravità.

3.4 - St. Petersburg. Città costiera, situata in una penisola che si affaccia nel golfo del Messico, St. Petersburg con circa 250.000 abitanti è la quarta città della Florida. Una fase di rapida espansione negli anni 1950-1970 rese necessari enormi sforzi per adeguare l'approvvigionamento idrico e gli impianti di trattamento ad un numero sempre crescente di abitanti.

L'eccessivo sfruttamento dell'acquifero ha creato problemi dovuti al verificarsi di fenomeni di progressiva intrusione salina. Di conseguenza queste zone hanno dovuto operare una drastica riduzione dei prelevamenti di acqua dal sottosuolo.

Per approvvigionare la zona di St. Petersburg si è quindi iniziato a convogliare l'acqua da aree più a nord, dove comunque il surplus era limitato. Le contee a nord di St. Petersburg (Pasco, Hillsborough and Hernando), preoccupate di rimanere senza acqua sufficiente per le loro esigenze, si erano riunite per bloccare qualsiasi ulteriore approvvigionamento al di fuori della loro giurisdizione. La loro presa di posizione ha generato numerosi conflitti negli anni 1970-1978, periodo conosciuto appunto come Water War.

Di fronte a tale emergenza le soluzioni adottate furono sostanzialmente due:

  • ridurre quanto più possibile i prelievi dall'acquifero;
  • riutilizzare le acque reflue trattate potenziando i 4 impianti di trattamento già esistenti con la costruzione delle sezioni di affinamento, senza però prevedere un trattamento di rimozione dei nutrienti.

Poiché risultò che l'irrigazione di giardini e prati era una delle attività che richiedevano la maggior quantità d'acqua, specialmente nel periodo estivo in cui l'acquifero era ai livelli più bassi, l'acqua trattata venne distribuita per l'irrigazione di aree verdi mediante una rete di distribuzione urbana con tubazioni di colore viola che si affiancava a quella per le acque potabili.

Nel 1977 e 1978 St. Petersburg spese più di 100 milioni di dollari per potenziare gli impianti e costruire 300 km di tubazioni per la distribuzione di acqua reflua trattata. Per il 2000 era stato stimato di poter servire 17.000 utenti con una potenzialità di circa 3.600 ha irrigabili.

L'acqua comunque trattata e disinfettata, ma non richiesta per irrigazione o per usi urbani non potabili (prevenzione degli incendi, lavaggio auto e strade, ecc), non viene scaricata su corpi idrici superficiali, ma pompata all'interno dell'acquifero per prevenire ulteriori fenomeni di intrusione salina.

l'andamento dei consumi fra il 1983 e il 1995 nelle reti di St. Petersburg, Florida

Grazie al riuso delle acque reflue, i consumi di acqua potabile sono rimasti invariati (nonostante l'aumento degli utenti) in quanto le acque reflue hanno permesso di soddisfare buona parte degli usi urbani non potabili.

Per quanto riguarda le tariffe relative alle acque reflue trattate e distribuite, esistono due categorie (tasse escluse):

  • pagamento mensile forfettario, superficie < 0,4 ha $ 10,36; per ogni 0,4 ha aggiuntivo: $ 5,92;
  • pagamento a consumo misurato, 4,5 m3 $ 0,30 ($ 10,36 minimo).
 

4. Francia

4.1 - Le Lavandou. Le acque reflue del comune di Le Lavandou sono raccolte presso l'impianto di Cavalière, realizzato nel 1987, costituito da una sezione di pre-trattamento convenzionale, una di coagulazione (FeCl3 100 g/m3; Ca(OH)2 60 mg/m3) e di flocculazione (polimeri anionici 1,2 g/m3), una di decantazione (decantatore lamellare con ispessitore di fango), prima che le acque vengano scaricate a mare. L'impianto serve una popolazione di 2.000 abitanti equivalenti che raggiunge i 15.000 a. e. nel periodo estivo, con circa 3.600 m3/giorno.

Per soddisfare i crescenti bisogni di acqua per l'irrigazione (in particolare a seguito della creazione di un campo da golf) e per contribuire al miglioramento della gestione della risorsa idrica, è stato progettato e realizzato un sistema di riutilizzo delle acque reflue in uscita dall'impianto.

La realizzazione dell'intero sistema è stata suddivisa in tre fasi:

  1. 1987- aprile 1992. Le acque reflue in uscita dall'impianto di trattamento sono sollevate verso un bacino di stoccaggio (laguna di 30.000 m3, con tempo di ritenzione teorico di 30 giorni).
  2. maggio 1992-novembre 1992. Nel rispetto delle Raccomandazioni in materia di riutilizzo delle acque reflue, emanate dal Consiglio Superiore di Igiene Pubblica della Francia, è stato inserito un filtro biologico (riduzione di 2-3 unità logaritmiche dei coliformi fecali) all'uscita del quale le acque sono mescolate con acqua di falda, clorate in un serbatoio di stoccaggio e infine sollevate verso il bacino di lagunaggio.
  3. dal novembre 1992. Le acque in uscita dall'impianto, dopo il trattamento attraverso il filtro biologico, sono infiltrate nel suolo e alimentano una falda. L'infiltrazione avviene su un campo pianeggiante mediante una rete di distribuzione realizzata con tubazioni di 100 metri di lunghezza, distanziate di 10 metri l'una dall'altra e ricoperte di sabbia e ghiaia. L'acqua infiltrata è poi ripescata da un pozzo e sollevata verso il bacino di lagunaggio. La qualità microbiologica dell'acqua in uscita dalla falda è generalmente buona. Per far fronte ad eventuali condizioni di emergenza è stato comunque previsto un sistema di disinfezione mediante raggi ultravioletti.

Il campo di golf municipale (18 buche) si trova su un terreno collinare a quota 80-280 m s.l.m. Il suolo è di tipo sabbioso, 20-30 cm di spessore al di sotto del quale si trovano degli scisti. Non è stato rilevato alcun acquifero superficiale. Le acque meteoriche e quelle di drenaggio alimentano altri due laghetti collinari che non vengono utilizzati per l'irrigazione.

Il sistema di irrigazione è costituito da tubazioni in pvc normalmente utilizzate in agricoltura, un sistema di aspersori da 15 bar gestiti da un programma automatico e un sistema di pozzetti di spurgo della rete.

Il programma di monitoraggio prevede dei campionamenti sulle acque in ingresso all'impianto di trattamento municipale, in uscita dalla sezione di trattamento fisico-chimico, sulle acque biofiltrate, sulle acque infiltrate nel suolo, sulle acque in uscita dal bacino di stoccaggio, agli aspersori, sulle acque di drenaggio, su campioni d'erba, su zolle di terreno, sulle palline utilizzate per il golf. Le analisi hanno riguardato i parametri fisico-chimici (impianto di depurazione) e più propriamente quelli batteriologici e parassitologi sulle acque, suolo ed erba (campo di golf).

I campionamenti sul sistema di irrigazione hanno avuto frequenza settimanale. Analisi sui metalli pesanti sono condotte annualmente, mentre quelle su pesticidi e fertilizzanti hanno frequenza pari a due-tre volte per anno.

I problemi derivanti dall'impiego delle acque reflue trattate, i vincoli sanitari e i vincoli di carattere igienico da rispettare sono stati esposti al gestore e al personale operante all'interno del impianto da golf. Il personale è informato anche sui risultati delle analisi.

Praticando l'irrigazione durante la notte o comunque fuori dagli orari di apertura al pubblico, gli utenti e gli operatori del centro di golf sono sufficientemente protetti.

segue didascalia

Sistema di Le Lavandou:
stoccaggio acque rigenerate.

segue didascalia

Sistema di Le Lavandou:
il bacino di stoccaggio
e il campo da golf.

5. Italia

5.1. - Villasimius. Dai circa 3.000 residenti del periodo invernale, il comune di Villasimius in estate raggiunge le 40-50.000 presenze. Attualmente il Comune è approvvigionato dall'ESAF (Ente Sardo Acquedotti e Fognature) sia per quanto riguarda il centro abitato che le zone costiere in cui sono presenti diverse strutture alberghiere e di ristorazione, villette, ecc. La scarsità di acqua è un fenomeno stagionale ricorrente che ha ripercussioni sulle attività che insistono sul territorio (e in particolare su agricoltura e turismo). Un grosso consumo di acqua è rappresentato dall'irrigazione degli spazi verdi di pertinenza delle strutture ricettive e dai giardini privati.

Non esiste una vera e propria tradizione agricola, ad eccezione di piccole aree irrigate con acque di pozzo.

Le portate trattate nell'impianto di depurazione comunale passano mediamente dai 2.000 m3/giorno (periodo invernale sino ad aprile) a circa 5.000 m3/giorno dei mesi di luglio e agosto.

Il progetto del sistema di riutilizzo delle acque rigenerate nasce quindi per soddisfare una domanda in parte già caratterizzata e per conseguire obiettivi ambientali. Più precisamente possiamo dire che l'intervento mira a:

  • ottenere una risorsa da utilizzare per il potenziamento delle attività agricole e gli interventi di ricostituzione dell'originario manto vegetale, impoverito dagli incendi e dalla siccità;
  • superare la carenza idrica, riducendo l'uso improprio dell'acqua potabile in agricoltura e per giardinaggio;
  • combattere l'intrusione salina nella falda a seguito dell'eccessivo prelievo dal sottosuolo;
  • ridurre lo scarico di acque reflue depurate in una zona costiera ad alto valore turistico.

Il sistema complessivo è costituito da un impianto di depurazione biologico a fanghi attivi con disinfezione finale e scarico sul Rio Foxi (precedente al progetto di riutilizzo) e un impianto di affinamento costituito da:

  • sezione di pompaggio
  • ozonizzazione
  • filtraggio a pressione
  • disinfezione finale con PAA o ipoclorito di sodio.

Il sistema consta inoltre di due serbatoi di stoccaggio e una rete di distribuzione irrigua a servizio di un'area di circa 400 ettari. I lavori, iniziati nel 1995 e conclusi nel 1999, hanno consentito di realizzare un impianto di affinamento in grado di rigenerare una quantità di 6.000 metri cubi di acque depurate al giorno e una rete distributiva capace di servire 250 ettari di aree agricole e circa 150 ettari in zona turistica.

L'opera è stata realizzata con finanziamento della Comunità Europea nell'ambito del programma Envireg promosso dall'Assessorato regionale della Difesa dell'Ambiente. Il finanziamento ammontava a 2.287 mila euro (4.428 milioni di lire) ed il Comune ha contribuito con ulteriori 114 mila euro (220 milioni di lire).

I privati (il Tanka Village e l'Hotel Timi Ama), per allacciarsi alla rete di distribuzione delle acque reflue recuperate, hanno realizzato a proprie spese un prolungamento di 1.600 metri.

Il sistema di riutilizzo è entrato in funzione nell'estate del 1999 ed ha distribuito, in due mesi, 40.000 m3di acque trattate per l'irrigazione degli spazi verdi delle due infrastrutture alberghiere. Nell'anno 2000, a seguito dei risultati confortanti ottenuti in via sperimentale, si è iniziata la distribuzione su tutte le aree servite dalla rete, riscontrando un notevole interesse da parte degli utenti.

La tariffa di utilizzo è pari a 0,15 euro/m3 (Lit. 300) per le utenze agricole e 0,26 euro/ m3 (Lit. 500) per le utenze destinate all'irrigazione delle aree verdi turistiche e residenziali.

La realizzazione dell'impianto di affinamento rappresenta solo uno dei primi passi nel percorso che guida verso il riutilizzo delle acque reflue. Il corretto funzionamento di tutto il sistema e la garanzia di un servizio secondo le attese degli utenti richiedono una serie di azioni da effettuarsi in fase di gestione. Il Comune di Villasimius ha realizzato un sistema di telecontrollo della rete fognaria, delle stazioni di sollevamento e delle sezioni principali dell'impianto di depurazione, mediante l'acquisizione di una serie di segnali da campo.

Il sistema di telecontrollo si interfaccia con un sistema di controllo esperto, capace di utilizzare le informazioni provenienti dal campo e consentire l'azionamento delle macchine. Un sistema diagnostico di laboratorio per la diagnosi e gestione delle anomalie più gravi agisce a supporto della gestione dell'impianto e del laboratorio.

Per quanto riguarda specificamente il riutilizzo, durante la prima stagione irrigua è stato messo a punto un programma di monitoraggio per il controllo qualitativo delle acque rigenerate prima della distribuzione e nelle parcelle irrigue, con ulteriori analisi sul suolo irrigato e sui frutti.

Il Comune, sin dalla entrata in funzione del servizio di riutilizzo, ha curato l'informazione agli utenti relativamente al funzionamento del sistema e alle caratteristiche delle acque, che hanno sempre rispettato i limiti imposti dall'autorizzazione. È stata utilizzata anche una adeguata segnaletica sulle tubazioni, sulle cassette di derivazione e sulle aree irrigate, al fine di prevenire eventuali usi non consentiti.

Al fine di regolamentare il servizio di distribuzione dell'acqua reflua trattata nelle aree irrigue, è stato predisposto un regolamento irriguo approvato dalla Giunta comunale. A questo ha fatto seguito la stesura di un contratto tipo per gli utenti, che tiene conto delle responsabilità di entrambe le parti nella distribuzione e nell'uso delle acque rigenerate distribuite.

Il regolamento ha voluto affrontare alcuni aspetti fondamentali e specifici per il servizio di distribuzione di acque rigenerate. Tra questi:

  • art. 2: [...] Per quanto concerne le modalità d'uso, la tecnica irrigua da adottare è quella utilizzata per le acque di irrigazione in generale, avendo però cura di evitare il contatto diretto delle acque con i frutti o le foglie se queste sono destinate al consumo umano. È fatto divieto pertanto di raccogliere e destinare al consumo umano anche i frutti caduti dagli alberi.
    La possibilità di irrigare con il metodo dell'aspersione sopra chioma è limitato alle aree recintate e non accessibili al pubblico oppure all'irrigazione durante gli orari notturni o di chiusura al pubblico.
    L'acqua non potrà essere utilizzata per uso o con modalità diverse da quelle indicate nella domanda di concessione.
  • art. 7: [...] Al fine di evitare connessioni accidentali ed un uso improprio della risorsa, le tubazioni che trasportano l'acqua rigenerata dovranno essere colorate di violetto per la parte emergente.
  • art. 11: [...] In sede di stipulazione del contratto, l'utente deve prendere visione del "minimo contrattuale d'obbligo", che rappresenta la quantità minima d'acqua necessaria per l'irrigazione di soccorso durante un anno solare, calcolato dal Comune in base alle superfici da irrigare e alla tipologia delle colture indicate nella domanda di concessione.

La sensibilizzazione all'utilizzo delle acque reflue sta portando i risultati sperati, dal momento che un numero sempre maggiore di utenti richiede l'allaccio. L'acqua viene distribuita e contabilizzata mediante contatori, per cui gli utenti pagano i consumi effettivi. Un bilancio dell'intervento di riutilizzo previsto ad ogni fine stagione consente di quantificare i volumi distribuiti, le utenze allacciate ma soprattutto di quantificare la risorsa idrica potabile risparmiata in quanto sostituita dalle acque rigenerate in tutti quegli usi che richiedono una risorsa meno pregiata.

 

6. Considerazioni finali

Le esperienze precedentemente illustrate evidenziano come l'approccio corretto al problema del riutilizzo sia quello di considerare le acque reflue recuperate un servizio e non solo un prodotto. L'attenzione dei progettisti e dei gestori sino ad oggi si è incentrata sul corretto dimensionamento e sul funzionamento dell'impianto di affinamento. Condizione senza dubbio necessaria, ma non sufficiente per garantire il prodotto o il servizio di distribuzione di acque reflue rigenerate.

Vediamo pertanto alcuni elementi fondamentali del servizio di produzione delle acque reflue rigenerate che non possono essere trascurati:

  • l'identificazione della piena soddisfazione del cliente,
  • il miglioramento della qualità del servizio,
  • il monitoraggio degli effetti.

L'analisi della domanda (quantitativa e qualitativa) dei potenziali utenti delle acque rigenerate rappresenta forse l'aspetto principale da cui partire per garantire il servizio di riutilizzo delle acque reflue recuperate.

L'identificazione delle esigenze del cliente è una attività che va effettuata sia in fase di progetto che in fase di esercizio e comporta una serie di azioni finalizzate a migliorare la qualità del servizio:

  • il processo/prodotto,
  • l'informazione,
  • la sensibilizzazione,
  • il miglioramento della qualità del servizio.

Dal punto di vista progettuale, laddove possibile, occorre prevedere la disponibilità della doppia linea di trattamento, di una vasca di equalizzazione o di strumentazione di misura on-line dei principali parametri di funzionamento che rappresentano altrettanti strumenti di flessibilità operativa a disposizione del gestore e pertanto possono contribuire a garantire una costante efficienza di funzionamento dell'impianto ovvero una buona qualità dell'acqua rigenerata in uscita dalla sezione di affinamento.

Le azioni che il gestore può intraprendere relativamente al processo devono interessare contemporaneamente diverse aree. Le acque reflue urbane dovrebbero essere caratterizzate da inquinanti che per tipologia e per concentrazione, anche a seguito degli abbattimenti attesi nell'impianto di trattamento, siano compatibili con gli usi previsti (in agricoltura, irrigazione spazi verdi, alimentazione stagni e lagune costieri, ecc.). Ovviamente è necessario considerare che la nostra conoscenza sulle reali concentrazioni di alcuni inquinanti quali boro, cloruri, metalli pesanti è teorica in quanto sono estremamente pochi i gestori che periodicamente rilevano queste concentrazioni.

Laddove possibile, sarebbe più conveniente evitare che determinati inquinanti vadano a finire in fognatura mescolandosi con la totalità delle acque reflue, piuttosto che dover intervenire a livello impiantistico per la loro rimozione. Questa possibilità si complica notevolmente nei casi in cui il gestore della rete fognaria sia diverso da quello dell'impianto, per cui la collaborazione viene spesso a mancare.

Il controllo del sistema è comunque da intendersi nella sua globalità: funzionamento del sistema fognario, efficienza dell'impianto di depurazione convenzionale e dell'affinamento, caratteristiche di qualità dell'acqua rigenerata. I tre aspetti sono strettamente legati.

Il rapporto con gli utenti deve essere caratterizzato da una costante informazione sul funzionamento del sistema, sulla qualità del prodotto fornito, sulle azioni che il gestore ha messo in atto per migliorare la qualità del servizio. I diritti e doveri delle due parti (gestore e utente) dovranno essere stabiliti in un regolamento e in un contratto, al fine di definire le rispettive competenze e responsabilità.

Le acque reflue rigenerate rappresentano una risorsa da utilizzare in maniera e quantità appropriata. Pertanto è opportuno intraprendere iniziative di divulgazione e sensibilizzazione finalizzate al corretto uso.

In generale, la soddisfazione del cliente dovrà essere osservata attraverso una serie di indicatori che abbiano per oggetto:

  • il monitoraggio delle acque recuperate, da effettuarsi sia in uscita dall'impianto di affinamento che all'utenza;
  • il monitoraggio dei prodotti, dei suoli, della falda, da effettuarsi periodicamente per valutare gli effetti a breve, medio e lungo termine;
  • il monitoraggio delle azioni di informazione e di sensibilizzazione.

Daniele Tiddia
Stefania Zaccolo

BIBLIOGRAFIA

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Tiddia D., Zaccolo S. et al., "Risorse idriche non convenzionali: difficoltà di applicazione al territorio italiano". ricerca Hydrocontrol finanziata dal MURST, 1997.

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Tiddia D. e Zaccolo S., "Increasing irrigated area using reclaimed water: Dorgali, Sardinia" International Conference "Advanced Wastewater Treatment, Recycling and Reuse", Milano, 14-16 Settembre 1998.

Tiddia D. e Zaccolo S. (2000), "Il sistema di riutilizzo irriguo delle acque reflue rigenerate del depuratore di Villasimius", Seminario su "Siccità: monitoraggio, mitigazione, effetti"; 21 - 23 settembre 2000 Villasimius (CA). www.comune.villasimius.ca.it/ambiente/

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