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Fitodepurazione - Constructed Wetlands - Sustainable Water Management - SuDS

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Fitodepurazione ibrida

La fitodepurazione ibrida (o multistadio) è la combinazione delle diverse tecniche di fitodepurazione (HF, VF, FWS, o altre tipologie più avanzate) allo scopo di raggiungere risultati migliori sia in termini di qualità dell'effluente che di occupazione delle superfici.

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Approfondimenti

La complessità e lo schema di processo di un impianto di fitodepurazione dipendono essenzialmente dalla tipologia dell’utenza, del refluo da trattare e dai requisiti richiesti in uscita (obiettivo depurativo), oltre che dalla morfologia dell’area di intervento, dalle condizioni meteoclimatiche e dalla tipologia di refluo da trattare. Infatti mentre per utenze mono o pluri-familiari sarà spesso sufficiente un trattamento primario con fossa settica tricamerale o Imhoff seguito da un trattamento secondario monostadio con sistemi HF o VF, per reflui civili provenienti da agglomerati con una potenzialità > 200 a.e., o nel caso si vogliano raggiungere limiti più restrittivi come ad esempio per il riuso delle acque reflue o in aree sensibili, può essere conveniente prevedere schemi più articolati combinando le varie tecniche e sfruttando i vantaggi di ognuna:

  • adeguati trattamenti preliminari di grigliatura grossolana (di tipo manuale) o medio-fine (di tipo meccanizzato) per la rimozione dei solidi
  • eventuale sfioratore delle acque di pioggia e dissabbiatore nel caso di fognature miste
  • sedimentazione primaria (tricamerale o fossa Imhoff per gli impianti più grandi), stadio che può essere omesso nel caso di impianti con schema alla francese;
  • sistema secondario di fitodepurazione preferibilmente ibrido in modo da ridurre gli ingombri superficiali.

I sistemi a flusso sommerso orizzontale HF costituiscono una soluzione ottimale per utenze piccole e medie quando l’obiettivo è ottenere elevati abbattimenti di carico organico, solidi sospesi e carica batterica, ma non è richiesta una ossidazione spinta delle sostanze azotate ridotte e di conseguenza un’elevata rimozione dell’azoto. La filiera di trattamento può prevedere la presenza di più sistemi HF posti in parallelo, al fine di facilitare le operazioni di manutenzione.

I sistemi a flusso sommerso verticale VF risultano ottimali nel caso in cui sia richiesta una efficace riduzione dell’azoto ammoniacale, oltre al carico organico e solidi sospesi; oppure per i climi rigidi, quando i processi biologici tipici dei sistemi a flusso orizzontale sono fortemente rallentati. La presenza di più unità in parallelo permette di facilitare le operazioni di manutenzione dell’impianto. Inoltre, considerando l’alimentazione discontinua di questa tipologia di sistema, l’alimentazione delle diverse linee in parallelo può essere regolata in modo tale da consentire un funzionamento continuo dell’impianto nella sua globalità.

La combinazione di tecniche naturali diverse permette di raggiungere i risultati migliori sia in termini di qualità dell’effluente che di occupazione di superfici, definendo una sorta di nuova tecnologia chiamata fitodepurazione ibrida o multistadio: la combinazione di sistemi HF e VF consente infatti di ridurre le superficie occupata intorno ai 2-3 m2/a.e. e di migliorare le rese depurative soprattutto per quanto riguarda l’azoto totale, grazie ai processi di nitrificazione che avvengono nel VF e di denitrificazione nell’HF o FWS.

I sistemi ibridi comprendono almeno due stadi a diversa tipologia e possono essere inseriti in coda alla filiera di trattamento i sistemi a flusso libero. Lo stadio a flusso libero consente un netto miglioramento della qualità dell’effluente in termini di rimozione di azoto (Masi F., 2008) e fosforo, nonché di organismi patogeni, oltre ad accrescere il valore ecologico dell'intervento.

Multistadio: il vestito su misura per ogni situazione

Essendo sistemi estensivi, gli impianti di fitodepurazione occupano spazi non trascurabili e le aree scelte possono avere caratteristiche differenti per forma, pendenze, vincoli, vicinanza case, ecc. Per cui la scelta del sistema migliore è spesso condizionata dall’area, oltre che dagli obiettivi depurativi (che cambiano in funzione della capacità e della destinazione finale) e dalle strategie operative del gestore. Per questo si parla di «Tailor Made Solutions», trovare il vestito su misura per ogni situazione combinando l’esperienza del progettista e del gestore. Di seguito si riporta uno schema sinottico che riporta dimensioni indicative degli impianti applicabili, con una indicazione generica sul loro grado di adattabilità in funzione di superfici richieste, complessità tecnologica e gestionale, costi di gestione, rese depurative.

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Superfici utili indicative (m2/a.e.) per varie combinazioni e tipologie di fitodepurazione applicabili (elaborazione Iridra)

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Schema impianto di fitodepurazione ibrido progettato da IRIDRA S.r.l. per il comune di Dicomano (FI) - 3500 a.e.

Bibliografia

Masi F., (2008) “Enhanced denitrification by an hybrid HF-FWS CW in large scale wastewater treatment plant (Jesi)” , in “Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands”, by Jan Vymazal (Ed.), Springer, NY, ISBN: 978-1-4020-8234-4, pp. 267-275

Masi F. and Martinuzzi N., (2007) “Constructed Wetlands for the Mediterranean countries: proposal of a hybrid system's optimised design for water reuse and sustainable sanitation”, in Sustainable Water Management, journal of the EU project “Sustainable Concepts towards a Zero Outflow Municipality” (Zer0-M), n 1, pp. 14-18.

Masi, F., Conte, G., Lepri, L., Martellini, T., Del Bubba, M. (2004) "Endocrine Disrupting Chemicals (EDCs) and Pathogens removal in an Hybrid CW System for a Tourist Facility Wastewater Treatment and Reuse". Proceedings of the 9th IWA International Conference on Wetland Systems for Water Pollution Control, Avignon (Francia), vol. 2, pp. 461-468