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Fitodepurazione - Constructed Wetlands - Sustainable Water Management - SuDS

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Drenaggio urbano sostenibile (SuDS)

Il Drenaggio urbano sostenibile (SuDS - sustainable urban drainage systems) si pone l'obiettivo di gestire le acque di pioggia ricadenti in aree urbane in modo da: (i) riequilibrare il bilancio idrologico e ridurre il carico inquinante dei corpi idrici, passando da uno stadio dopo l'urbanizzazione ad uno stadio prima delll'urbanizzazione; (ii) permettere alle città di comportarsi come le così dette città spugna (sponge cities); (iii) costruire infrastrutture verdi in grado di sfruttare tutti i benefici forniti dai servizi ecosistemici delle soluzioni naturali (nature-based solutions).

IRIDRA da anni propone l'approccio SuDS per una gestione sostenibile delle acque di pioggia, cercando di conciliare gli interessi ambientali con la possibilità di riqualificare aree urbane degradate.

Le scale di applicazione SuDS

Le tecniche SuDS

Approfondimento

Il drenaggio delle acque meteoriche di dilavamento troppo stesso è stato sottovaluto o affrontato senza la necessaria pianificazione, con il risultato che, a fronte della crescente urbanizzazione ed impermeabilizzazione dei suoli, i picchi di piena delle fognature si raggiungono molto velocemente con conseguenze anche catastrofiche dovute all’esondazione dei corpi idrici in cui le reti scaricano, o riflussi ed allagamenti dovuti a sezioni di fognatura non sufficienti a smaltire le portate che si generano anche per eventi di pioggia non eccezionali.

Accanto ai problemi idraulici, si accompagnano problemi legati agli impatti delle fognature miste e bianche sulla qualità dei corpi idrici superficiali e sotterranei, dovuti al trascinamento nelle acque di dilavamento di sostanze solide e di vari tipi di sostanze inquinanti che si depositano sulle superfici drenate nei periodi di tempo secco.

Le acque di prima pioggia

Nei casi in cui sia riconosciuto il rischio di inquinamento delle acque di dilavamento, la normativa nazionale (D.L.152/06) e le normative regionali che hanno recepito il suddetto decreto prevedono il ricorso a sistemi di trattamento delle acque di prima pioggia.

E’ il caso ad esempio dei piazzali di diverse tipologie di attività industriali, di cave ed attività minerarie, di impianti di compostaggio, ma in taluni casi (quando si hanno ad esempio situazioni di vulnerabilità dell’acquifero sotterraneo) il principio può essere esteso anche a parcheggi di una certa dimensione, strade interessate da elevato traffico veicolare, stazioni di servizio, porti ed aeroporti, ecc.

L'invarianza idraulica

Si sta sempre più affermando il principio per cui la portata al colmo di piena risultante dal drenaggio di un’area debba rimanere invariata prima e dopo la trasformazione dell’uso del suolo in quell’area (il così detto concetto di invarianza idraulica)

Ancora pochi, ma significativi, gli esempi italiani di applicazione, tra i quali:

  • Regione Lombardia: limita solamente lo scarico in fognatura o corpo idrico recettore a 20 l/s ha di superficie impermeabile: considerando che un evento di piena consistente può produrre 150-200 l/s ha, è implicita la richiesta di disporre di Volumi di Compensazione Idraulica; una nuova normativa basata sull’invarianza idraulica è in fase di elaborazione
  • Emilia Romagna: Delibera 3/2 2003
  • Regione Veneto: DGRV 1322/2006 – 1841/2007
  • Provincia e Comune di Bolzano: il RIE
  • Provincia di Torino: PTCP 2010

Le soluzioni tradizionali

Per le acque di dilavamento la soluzione tradizionale è data dalle vasche di prima pioggia le quali, a fronte del vantaggio di richiedere spazi ridotti, comportano una serie di svantaggi:

  • sovraccarico dei depuratori (spesso già al limite della loro potenzialità);
  • diluzione dello scarico con impatto negativo sul funzionamento dei depuratori;
  • aumento dei costi di depurazione;
  • sottrazione ai corpi idrici recettori di volumi di acque meteoriche ricadenti nel loro bacino con conseguente peggioramento della qualità delle acque;
  • rendimenti depurativi limitati con impatto sui corpi idrici se lo scarico avviene fuori fognatura

In merito alle riduzione del rischio idraulico e del rispetto dell'invarianza le soluzioni tradizionali sono date da fognature (spesso miste, con acque sia nere che di pioggia) e vasche volano. Tali sistemi in genere sono caratterizzati da un aumento considerevole dei costi di realizzazione del sistema fognario (soprattutto l’aumento dei diametri delle condotte o invasi sotterranei), già caratterizzato da alti costi per via dei tempi di ritorno sempre più alti che viene richiesto di rispettare. Inoltre non garantiscono miglioramenti significativi della qualità delle acque. Bacini di detenzione e vasche volano a cielo aperto inoltre possono originare problemi di cattivi odori.

Il drenaggio urbano sostenibile - vantaggi rispetto alle soluzioni tradizionali

Nella gestione dell'inquinamento dovuto alle acque di prima pioggia, il drenaggio urbano sostenibile propone l'adozione di sistemi naturali, i quali comportano, al fronte di maggiori spazi per l'inserimento richiesti, una moltitudine di vantaggi rispetto alle vasch di prima pioggia:

  • si inseriscono piacevolmente nel paesaggio e non determinano impatti ambientali rilevanti;
  • permettono una riqualificazione ambientale ed urbanistica e di ricostituire ecosistemi naturali e corridoi ecologici;
  • richiedono una gestione semplice ed economica;
  • permettono di migliorare la qualità delle acque e restituirle subito alla circolazione naturale e/o alle falde sotterranee;
  • permettono il trattamento spinto delle acque di 1a pioggia, depurare volumi maggiori e bloccare una maggiore quantità di inquinanti;
  • permettono di ridurre i tempi di corrivazione, di ottenere una buona laminazione idraulica e di rispettare il principio dell’invarianza idraulica.

Per quanto riguarda la riduzione del rischio di allagamenti, le soluzioni SUDs comportano i seguenti vantaggi, rispetto alla costruzione di nuove fognature o di vasche volano:

  • miglioramento della qualità delle acque;
  • diminuzione del rischio idraulico;
  • integrazione con il design del verde della nuova urbanizzazione;
  • realizzazione di fognature meno complesse, con risparmi sia in fase di realizzazione che di gestione.

Il drenaggio urbano sostenibile - le soluzioni tecniche

Dal punto di vista tecnico il drenaggio urbano sostenibile propone una moltitudine di soluzioni diverse, le quali consentono un ottima flessibilità dal punto di vista di inserimento paesaggistico a seconda delle diverse applicazioni (urbano, peri-urbano. extra-urbano).



Trincee Filtranti applicate a strade e parcheggi

Le trincee filtranti sono aree composte da materiali ad alta permeabilitò (p.es. ghiaie), piantumate o meno, che raccolgono le acque di dilavamento da superfici impermeabili, permettendo la contemporanea infiltrazione nel suolo e depurazione (con processi simili a quelli che si generano con la fitodepurazione). Tale soluzione consente di diminuire il carico idraulico delle acque di piogge mandate in fognatura, limitando il rischio di allagamento, e il carico inquinante, limitando l'impatto ambientale delle acque di pioggia.

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Aree di ritenzione vegetale

Area a verde strutturata artificialmente al fine di raccogliere e trattare le acque meteoriche drenate da una superficie impermeabilizzata. Tipicamente questi sistemi sono costituiti da una fascia con copertura erbosa disposta tra la superficie drenata e la zona di ristagno, un’area avvallata vegetata, nella quale si ha il ristagno temporaneo delle acque meteoriche, un pacchetto filtrante

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Stagni

Uno stagno umido è un bacino artificiale di ritenzione delle acque meteoriche nel quale è presente un livello idrico permanente. Ad ogni evento meteorico le acque di dilavamento vengono trattenute e trattate mediante processi di sedimentazione e degradazione biologica. Dimensionando opportunamente le sponde, possono essere trattenuti temporaneamente maggiori volumi idrici, contribuendo così anche alla laminazione delle punte idrauliche

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Zone umide (fitodepurazione)

La fitodepurazione applicata al drenaggio urbano sostenibile ricrea zone umide artificiali al fine di sfruttarne le i processi depurativi fisici, biochimici e fisiologici per depurare le acque di dilavamento da pavimentazioni (p.es. strade) o le acque di sfioro da fognatura mista.

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Giardini verdi

I giardini verdi sono sistemi naturali mutuati dalla fitodepurazione. Essi sono impermeabilizzati e consentono di depurare le acque di dilavamento dei tetti, stoccarle e permetterne il riutilizzo. Il risultato è una specie di aiuola, ottimamente inseribile in giardini, corti ed aree a verde, che consente di trattare grossi quantitativi di acqua massimizzando il riutilizzo rispetto ai tradizionali filtri autopulenti in commercio.

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 Postdamer Platz (Berlino, Germania), vasca di accumulo e volano per acque di pioggia.

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Vasche d'acque per recupero acque piovane presso il centro ricerche Kerakoll (Sassuolo - MO), progettata da IRIDRA. in collaborazione con BIOS-IS S.r.l.