Rivista Environnement

INFRASTRUTTURE IDRICHE

Un piccolo esempio di riciclo in Valle d'Aosta: il consorzio di depurazione delle fognature dei comuni di Saint-Christophe, Aosta e Quart.

RICICLARE LE ACQUE

di Roberto Maddalena

Impianto di depurazione delle fognature dei comuni di Saint-Christophe, Aosta e Quart.

Le politiche nazionali e della comunità europea in materia di acque pongono da alcuni anni l'attenzione sul risparmio delle risorse idriche e sul contenimento dei consumi.
Le basse tariffe di erogazione dell'acqua in Italia pongono il nostro paese tra i maggiori utilizzatori di risorse idriche, con una domanda pro-capite superiore alla media dei paesi OCSE e, nel mondo, inferiore solo a quella di USA e Canada.
L'utilizzo sempre più massiccio di risorse idriche pregiate, in particolare quelle potenzialmente destinabili al consumo umano, al momento tendenzialmente ancora in crescita, determina l'impoverimento delle riserve della risorsa stessa. Per prevenire tale depauperamento la legislazione comunitaria e nazionale in materia di acque ha posto l'attenzione sul problema del riutilizzo delle acque reflue verso settori che necessitano di consistenti volumi d'acqua, ma che non ne richiedono l'elevata qualità, come per esempio l'agricoltura.
Sulla base di queste considerazioni la regione Valle d'Aosta ha impostato la propria politica in materia di risorse idriche cercando di sviluppare delle azioni volte al contenimento dei consumi e alla limitazione del prelievo delle acque superficiali e sotterranee attraverso il riutilizzo della acque reflue urbane opportunamente depurate.
In particolare presso l'impianto di depurazione consortile di Brissogne è stato realizzato un sistema di filtrazione e condizionamento dei reflui depurati per il riutilizzo in campo agricolo, industriale ed antincendio. L'impianto è gestito dal consorzio depurazione fognature Saint-Christophe, Aosta, Quart ed è al servizio dei comuni di Aosta, Aymavilles, Charvensod, Gressan, Introd, Jovençan, Pollein, Saint-Christophe, Saint-Nicolas, Saint-Pierre, Sarre e Villeneuve. Esso serve una popolazione residente di circa 57.000 abitanti e, tenendo conto della somma dei reflui industriali, una popolazione equivalente di circa 150.000 abitanti1.

L'impianto di depurazione di Brissogne è infatti in grado di erogare acqua depurata potenzialmente sfruttabile per utilizzi di tipo irriguo, industriale ed antincendio all'interno dell'impianto stesso o, in alternativa, per l'irrigazione delle superfici verdi della discarica annessa al contiguo centro regionale di compattazione dei rifiuti urbani di Brissogne. La sua portata è notevole, variando da un massimo di circa 45.000 m3 al giorno in condizioni di punta estiva (ed in condizioni di tempo secco, ovvero in assenza di pioggia), a un minimo di 17.000 m3 al giorno, in condizioni di basso afflusso.
A partire dalla fine degli anni ottanta infatti è stato inserito nella programmazione regionale in materia di depurazione delle acque l'obiettivo della realizzazione del sistema di recuperò, trattamento e riutilizzo dei reflui depurati presso l'impianto di Brissogne. Questo intervento è stato anche inserito nella programmazione nazionale per la tutela dell'ambiente, nel settore della depurazione delle acque, per il triennio 1989-1991, ed ha trovato la copertura finanziaria per la sua realizzazione con i fondi assegnati dallo Stato in base alla legge di settore 4 agosto 1989, n. 283.
Le valutazioni effettuate che sono servite da base per la progettazione dell'intervento hanno riguardato in particolar modo l'individuazione delle utenze idriche ed il loro relativo fabbisogno. In particolare sono stati valutati i consumi idrici medi necessari al funzionamento di alcune apparecchiature dell'impianto di depurazione stesso e del contiguo centro regionale di compattazione RSU (costituiti da lavaggi e pulizia di apparecchiature e filtri), ed inoltre i potenziali consumi per garantire l'irrigazione delle superfici verdi sia dell'impianto di depurazione che dei lotti dell'adiacente discarica per rifiuti urbani; in particolare è stato valutato il fabbisogno d'acqua relativo a tutta l'ampiezza delle superfici rinverdite della discarica al termine della sua vita utile; infine sono state prese in esame le richieste idriche per il funzionamento della rete antincendio dell'impianto di depurazione stesso.

In conseguenza di quest'analisi il dimensionamento dell'impianto è stato effettuato tenendo conto di garantire una produzione complessiva di circa 200 m3 all'ora di acqua depurata e filtrata pronta all'utilizzo.
Un ulteriore aspetto problematico posto alla base della progettazione dell'intervento ha riguardato il livello di filtrazione da realizzare, e quindi in sostanza la qualità desiderata dell'effluente finale.
Al momento della definizione delle scelte progettuali (l'attività di studio e progettazione è stata avviata intorno alla fine degli anni ottanta), non esisteva una normativa né a livello comunitario né a livello nazionale che determinasse i parametri chimici, fisici e microbiologici delle acque al termine del trattamento, in funzione del loro utilizzo. Ad onor del vero, a quasi 20 anni dalla redazione del progetto non esiste ancora una norma nazionale che fissi i valori di questi parametri. Il DL n. 152/1999 in materia di tutela delle acque dall'inquinamento, pur prevedendo ed incoraggiando la realizzazione dei sistemi di recupero e riutilizzo delle acque reflue, rimanda la trattazione della materia ad una normativa tecnica che al momento attuale è ancora sul tavolo di concertazione dei Ministeri competenti in materia.
In particolare risultava problematica la definizione delle concentrazioni finali nell'effluente in termini di composti tossici, di solidi sedimentabili e caratteristiche biologiche al fine dell'utilizzo per scopi irrigui; per cui, in mancanza di una legislazione nazionale specifica in materia, sono state prese in considerazione la normativa della regione Sicilia (regione che a motivo della sua peculiare situazione climatica, causa di frequenti crisi idriche, è particolarmente attenta al risparmio d'acqua) e le indicazioni fornite dall'Organizzazione Mondiale per la Sanità per le concentrazioni massime ammissibili di alcune sostanze ai fini dell'utilizzo irriguo delle acque.
Definiti quindi il dimensionamento dell'impianto in termini di portata e le caratteristiche dell'effluente finale è stata avviata la progettazione esecutiva del sistema di trattamento, conclusasi nel 1992. Nel luglio 1995 sono stati avviati i lavori di costruzione dell'impianto, che sono stati portati a termine nel luglio del 1996, ed hanno comportato un onere finanziario complessivo di circa 1.500.000 euro.
L'impianto, continuativamente in funzione dal termine dei lavori di costruzione sino ad oggi, si compone sostanzialmente di tre sezioni principali: sistema di filtrazione, centrale di pompaggio, reti di distribuzione dell'effluente filtrato e dell'edificio all'interno del quale sono alloggiate la sezione di filtrazione e la centrale di pompaggio con il suo bacino di accumulo.
Dal punto di vista tecnico il trattamento delle acque depurate avviene mediante un filtraggio in pressione attraverso un filtro multistrato costituito da tre strati di materiale minerale inerte a differenti granulometrie.
Il meccanismo di rimozione delle particelle inquinanti contenute ancora nelle acque al termine del processo biologico di depurazione avviene sia per setacciatura che attraverso meccanismi di intercettazione delle particelle dovute alle forze intermolecolari di attrazione tra queste ed i grani di cui sono costituiti gli strati del filtro (meccanismo di adsorbimento).
La sezione di filtrazione vera e propria è costituita da due linee di filtraggio, composte da due filtri disposti in serie funzionanti in pressione, al fine di ridurre il tempo di permanenza delle acque a contatto con il materiale granulare costituente i diversi strati dei filtri stessi, in grado di erogare 100 m3 all'ora ciascuna.
Il funzionamento delle linee è in continuo, è automatizzato e prevede un sistema di lavaggio in contro corrente dei filtri per la rimozione del particolato trattenuto quando la capacità di filtrazione (misurata dalla velocità di filtrazione dell'acqua all'interno del sistema) si riduce oltre un valore prefissato di taratura per effetto della saturazione degli interspazi tra i granuli del filtro dovuto al deposito delle particelle.
Durante le operazioni di lavaggio viene aggiunto all'acqua dell'ipoclorito di sodio, dosato sulla base di prelievo eseguito direttamente dall'impianto di filtrazione, al fine di garantire la disinfezione degli strati granulari dei filtri.
Le particelle rimosse durante il lavaggio vengono quindi reintrodotte nel ciclo della depurazione riconvogliando l'acqua di lavaggio in testa ai trattamenti dell'impianto di Brissogne.
Le due linee di filtrazione sono entrambe dotate di un sistema di stoccaggio e dosaggio di polielettrolita da utilizzare quale coadiuvante di filtrazione tra il primo e secondo filtro nella misura richiesta per eliminare la torbidità colloidale sfuggita all'azione del primo filtro.
L'acqua scaricata dai filtri viene quindi immagazzinata per le esigenze giornaliere in un'apposita vasca di accumulo avente un volume utile di circa 672 m3, suddivisa in due settori al fine di garantire la presenza costante in un apposito vano destinato alla alimentazione del circuito dell'impianto antincendio di circa 50 m3 d'acqua.
Nel caso si avesse l'esigenza di immagazzinare una quantità più consistente di acqua filtrata è possibile mettere in comunicazione questa vasca, tramite un'apposita paratoia, con il labirinto di clorazione dell'effluente finale dell'impianto di depurazione, ottenendo così un volume utile di circa 1572 m3.
La centrale di pompaggio, allocata nello stesso edificio in cui si trova il sistema di filtrazione, è costituita da tre gruppi distinti di pompe elettro-idrauliche autoaddescanti, al servizio rispettivamente della rete irrigua, industriale ed antincendio.
Le linee di pompaggio dei circuiti irriguo e industriale sono state realizzate in adiacenza e dotate di apposite valvole di by-pass in modo tale che in caso di guasto di una linea si possa alimentare la stessa con i gruppi di elettropompe dell'altro circuito.
La linea di alimentazione dell'impianto antincendio invece è stata fisicamente disposta in un vano separato dell'edificio al fine di garantirne l'integrità anche in caso di incidenti (rotture per sovrapressione dei filtri, azioni aggressive sui metalli a causa di sversamenti accidentali dell'ipoclorito di sodio, incendio a causa di guasti dell'impianto elettrico) e quindi la prontezza di risposta in occasione di incendi.
Le pompe prelevano l'acqua filtrata direttamente dalla vasca di accumulo e provvedono a pomparla direttamente nei vari settori dei circuiti di distribuzione.
Il funzionamento di quelle adibite alla alimentazione del sistema di irrigazione è comandato da una centralina di controllo programmabile che determina automaticamente l'apertura e la chiusura delle valvole di sezionamento dei vari settori dell'impianto di irrigazione.
Il sistema di alimentazione dell'impianto antincendio è dotato inoltre di una unità di pompaggio di riserva azionata da un motore diesel in modo da poter fronteggiare eventuali incendi anche in caso di guasti nell'erogazione dell'energia elettrica.
Ogni sistema di distribuzione è inoltre dotato di tre circuiti specifici atti ad effettuare rispettivamente:
- il ricircolo verso il serbatoio di stoccaggio della portata idraulica in eccesso non utilizzata nella rete di distribuzione;
- il controllo delle sovrapressioni all'interno delle reti in caso di malfunzionamenti della stessa e la verifica periodica del funzionamento delle singole pompe senza immettere in rete la portata idraulica.
L'attuale utilizzo dell'impianto si differenzia a seconda della stagione; durante i mesi autunnali ed invernali, infatti, l'acqua filtrata risulta esclusivamente adibita a lavaggi di apparecchiature e di attrezzature al fine di garantire la perfetta funzionalità delle stesse nello svolgimento dei processi depurativi, pertanto la richiesta da soddisfare risulta minima, e valutabile in una portata di circa 70 m3 all'ora.
Durante la primavera e soprattutto in estate il fabbisogno idrico aumenta notevolmente in virtù dell'utilizzo irriguo dei reflui depurati, il consumo in questi mesi cresce notevolmente raggiungendo dei valori della portata idraulica variabili da 130 m3 all'ora fino al limite massimo di dimensionamento dell'impianto di 200 m3 all'ora.
Considerato il relativo sotto utilizzo dell'impianto nei mesi invernali sono state recentemente realizzate le connessioni idrauliche per permettere in futuro il rifornimento dell'acqua filtrata anche ad ulteriori impianti (attualmente non ancora realizzati ma previsti nel piano regionale di smaltimento dei rifiuti quali ad esempio l'impianto di selezione meccanica dei rifiuti e l'impianto di compostaggio) da allocare all'interno del centro regionale di trattamento rifiuti solidi urbani di Brissogne.

Note
1 Si intende come popolazione equivalente il numero di persone in grado di determinare un carico giornaliero di sostanza organica contenuta nelle acque reflue pari alla somma degli scarichi sia di tipo civile che industriale.

INSERTO: EDITORIAL