UNA NUOVA SOLUZIONE
PER LA DEPURAZIONE DELLE ACQUE:
LA FITODEPURAZIONE
di Beatrice Pucci e Giovanna Bianco
L’accesso all’acqua è un bisogno vitale di ogni organismi, e non soltanto un diritto umano. L’acqua deve essere trattata come una risorsa preziosa, poiché è destinata a diventare sempre più rara e dunque strategicamente importante, di conseguenza la salvaguardia qualitativa e quantitativa della risorsa idrica dovrebbe diventare un obiettivo centrale della politica nazionale e non solo.
L’applicazione dei sistemi depurativi appropriati e la loro corretta gestione rappresentano degli strumenti essenziali al raggiungimento dell’obiettivo di tutela delle acque dall’inquinamento.
Qualsiasi processo di depurazione delle acque mira ad abbassare il tenore degli inquinanti presenti nelle acque mediante l’azione di agenti biologici. Il processo avviene spontaneamente in tutti i corpi idrici naturali e ne garantisce la capacità “autodepurativa”: negli impianti di depurazione si creano artificialmente le condizioni che accelerano il processo e facilitano l’eliminazione dei residui.
Sia in condizioni naturali che nei depuratori il compito principale nel processo depurativo è svolto dai batteri che, in presenza di ossigeno disciolto, trasformano gli inquinanti organici in biomassa batterica, sostanze minerali (principalmente nitrati e fosfati, i cosiddetti “nutrienti”) e anidride carbonica. La degradazione della sostanza organica è così assicurata.
Le tecniche di depurazione naturale (Constructed Wetlands) chiamate in Italia diffusamente con il termine Fitodepurazione, sfruttano piante acquatiche (es. cannuccia di palude, iris selvatico, mazzasorda, giunco acquatico, etc.) per far avvenire il processo depurativo, limitando così al minimo gli “input” artificiali di energia, alte tecnologie e manodopera specializzata. Le piante producono ossigeno per la degradazione della sostanza organica e assorbono parte dei nutrienti che si formano dai processi degradativi che si svolgono grazie all’azione di ricche colonie di batteri che si sviluppano nel sistema (biofilm adesi alla porzione sommersa degli steli delle piante o sulla ghiaia e biomassa dispersa nel refluo).
Nei sistemi di fitodepurazione si riproducono dunque le caratteristiche di un ecosistema naturale, dove la materia viene continuamente riciclata, così la biomassa batterica viene utilizzata da organismi superiori ed entra nella catena alimentare: per questo motivo l’accumulo di fanghi in questi sistemi è praticamente inesistente.
Esistono varie tipologie impiantistiche dei sistemi naturali, ma quelle più efficienti e che si adattano meglio al nostro territorio sono le seguenti: sistemi a flusso libero (Free Water System) a flusso sommerso orizzontale (Subsurface Horizontal System) e a flusso sommerso verticale (Subsurface Vertical System). L’applicazione di uno o più di questi sistemi combinati dipende da molti fattori: dall’obiettivo depurativo, dalle caratteristiche climatiche e morfologiche del territorio, dalla disponibilità di superfici utili e dalla tipologia del refluo da trattare (civile, industriale, misto, con alto carico organico, etc.).
Fig. 1: Sistema a flusso libero (Free Water System)
I sistemi a flusso libero sono caratterizzati da un flusso superficiale dell’acqua (Fig. 1) e da un percorso idraulico ben definito attraverso il quale il refluo viene man mano migliorato nelle sue caratteristiche chimico-fisiche e microbiogiche. Questi sistemi sono progettati cercando di creare microhabitat differenziati in modo da inserire numerose specie vegetali elofite e idrofite (Lemna minor, Iris pseudacorus, Nymphaea alba, Mentha aquatica, Butomus umbellatus, Alisma plantago aquatica, etc) e ottenere un’elevata biodiversità.
Nei sistemi a flusso sommerso invece l’acqua scorre sotto un letto di inerti (ghiaia e/o sabbia di granulometria variabile) con un flusso idraulico prevalentemente orizzontale o verticale. In questo caso le efficienze depurative sono maggiori anche se i sistemi possono sembrare biologicamente semplificati (Fig. 2 e 3). In tal caso si utilizzano macrofite radicate (specie elofite) come ad esempio: Phragmites australis, Typha latifolia, Scirpus lacustris.
Fig. 2: Sistema a flusso sommerso orizzontale (SFS-h)
I sistemi di Fitodepurazione, ampiamente applicati in Europa e negli Stati Uniti da oltre vent’anni, hanno valide basi scientifiche e sono stati oggetto di numerosi studi e ricerche universitarie in ambito internazionale che hanno dimostrato la loro efficienza anche in condizioni climatiche sfavorevoli ai processi depurativi. Nonostante ciò la loro diffusione in Italia trova ancora ostacoli dovuti alla mancanza di informazione e alla presenza diffusa di una mancata cultura della sostenibilità ambientale.
A tutt’oggi infatti Amministrazioni, Enti e/o soggetti gestori preposti alla gestione del ciclo delle acque tendono a favorire una politica della depurazione basata sulla centralizzazione del sistema depurativo, anche a fronte di grosse opere di collettamento e sull’applicazione di sistemi ad alta tecnologia. Questo comporta oneri elevati per la gestione degli impianti, uniti ad una bassa compatibilità ambientale delle opere e che non sempre garantiscono una buona efficienza depurativa.
Fig. 3 Sistema a flusso sommerso verticale (SFS-v)
La fitodepurazione può considerarsi una valida ’alternativa all’impiantistica convenzionale (sistemi a fanghi attivi, letti percolatori, biodischi) sia sotto il profilo economico (bassi costi di gestione) che sotto il profilo della compatibilità ambientale. Inoltre, i sistemi naturali presentano i seguenti vantaggi: ottime rese depurative anche in presenza di considerevoli variazioni del carico idraulico ed organico in ingresso all’impianto (es. utenze turistiche, aziende vitivinicole, industrie agroalimentari, etc.), risparmio energetico, manutenzione semplificata, ottimo inserimento ambientale.
Gli impianti di fitodepurazione possono essere usati sia come trattamenti secondari (dopo un sistema primario di sedimentazione) che come post-trattamenti (finissaggio di un effluente in uscita da un impianto convenzionale). Inoltre, per le loro caratteristiche, la loro applicazione risulta particolarmente idonea per piccole e medie utenze; tuttavia, in caso di disponibilità di aree adeguate, anche per grandi utenze.
Infine, i sistemi di fitodepurazione possono essere utilizzati anche per
scarichi industriali, per risanare un corso d’acqua superficiale e per depurare
le acque di dilavamento di strade ad elevata viabilità, di areoporti ed aree
industriali; tutte acque contenenti sostanze inquinanti pericolose per
l’ambiente (metalli pesanti, idrocarburi, oli, etc.).