PALERMO (14 luglio 2010) - Il notevole progresso tecnologico conseguito nel settore della depurazione delle acque reflue ha consentito la messa a punto di sistemi di trattamento sempre più avanzati e in grado di rimuovere un notevole numero di inquinanti. Tuttavia, il trattamento delle acque reflue rappresenta tuttora, soprattutto per i piccoli e medi insediamenti, un rilevante problema economico e gestionale, anche in relazione ai vincoli sempre più restrittivi allo scarico imposti dalla direttiva dell’Unione europea n. 271 del 21 maggio 1991, recepita per la prima volta a livello nazionale con il decreto 152/99 (modificato dal decreto 152/2006). Generalmente, per le piccole e medie comunità, la causa del mancato

funzionamento ovvero della scarsa efficienza degli impianti di depurazione dipende dalla mancanza di personale qualificato e dagli elevati oneri di esercizio e manutenzione. In Italia, in molti casi sono state utilizzate tecnologie di trattamento non idonee al contesto socio-economico e alle caratteristiche qualitative e quantitative delle acque reflue, privilegiando l’utilizzo di tecnologie di tipo tradizionale o intensivo (fanghi attivi, dischi biologici, ecc.) che a causa del loro contenuto tecnologico, sempre più spinto, sono caratterizzati da alti costi di gestione e manutenzione. Per questo motivo, come già avviene da qualche decennio in numerose altre nazioni, particolare interesse avrebbe in Italia l’applicazione di trattamenti naturali come la fitodepurazione, il lagunaggio e l’accumulo in serbatoi. In tali trattamenti, denominati anche “estensivi”, i processi di depurazione di tipo chimico-fisico e biologico richiedono lunghi tempi (da 1-2 giorni fino a qualche decina di giorni) ed estese superfici (da 1-2 fino a 10 metri quadrati/AE). In Sicilia è in corso di realizzazione un sistema di trattamento naturale finalizzato al riuso irriguo delle acque reflue trattate. Tale sistema è stato suddiviso in lotti funzionali finanziati dal “Patto territoriale calatino - Sud Simeto” (2001), dal “Patto territoriale per l’agricoltura” (2006) e dal dipartimento regionale Acqua e Rifiuti - Agenda 2000 - Apq - Tutela delle acque e gestione integrata delle risorse idriche (2009). L’impianto di trattamento è ubicato a nord-ovest dell’abitato di San Michele di Ganzaria, piccolo centro urbano in provincia di Catania con circa 5 mila abitanti e con un’economia basata prevalentemente sulle attività terziarie e sull’agricoltura. Il progetto del sistema di affinamento (fitodepurazione e lagunaggio profondo) prevede la realizzazione di quattro letti di fitodepurazione a flusso sub-superficiale orizzontale (H-ssf), funzionanti in parallelo, seguiti da tre serbatoi di accumulo per la regolazione ed un ulteriore affinamento delle acque reflue (figura 1).

Le acque reflue trattate, pari a circa 300 mila metri cubi/anno, saranno poi utilizzate per l’irrigazione di oliveti o di altre colture più redditizie. Le acque reflue del centro urbano vengono sottoposte a un trattamento secondario in un impianto di depurazione convenzionale entrato in esercizio nel 1991. La linea acque del suddetto impianto, dopo la fase di grigliatura, è organizzata su due moduli in parallelo in cui vengono svolte le seguenti fasi di trattamento: sedimentazione primaria in vasca Imhoff, filtro percolatore, sedimentazione secondaria. Parte dei liquami in uscita dall’impianto di depurazione, per una portata di circa 4 litri al secondo, viene distribuita all’impianto di fitodepurazione che, attualmente, è costituito da due letti di fitodepurazione entrati in esercizio rispettivamente nel gennaio 2001 (H-ssf1) e nel novembre 2006 (H-ssf2) (figura 2).

Ognuno di tali letti di fitodepurazione è stato dimensionato per circa 1.100 abitanti equivalenti. I letti H-ssf1 (figura 3) e H-ssf2 hanno una superficie del letto filtrante rispettivamente di circa 1.950 e 1.875 metri quadrati (25×75 m), corrispondente a circa 1,7 m2 per abitante servito. Il letto H-ssf2 presenta la sezione terminale, per una lunghezza pari a circa 3 metri, a flusso superficiale (figura 4).

L’altezza dei letti filtranti è pari a 0,6 metri, mentre il livello idrico medio all’interno del substrato è pari a circa 0,4 metri. Il substrato dei letti è costituito da pietrisco avente una dimensione granulometrica costante pari a circa 8-12 millimetri. Sulla superficie del pietrisco sono stati messi a dimora rizomi di Phragmites sp. (cannuccia di palude) con una densità di quattro rizomi per metro quadrato di superficie. Le altre due vasche di fitodepurazione (H-ssf3 e H-ssf4), in corso di realizzazione, hanno rispettivamente una larghezza di 23 e 33 metri, una lunghezza di 45 e 63 metri e una superficie totale dei letti filtranti di 1.035 e 2080 metri quadrati. Su tali letti filtranti verranno messi a dimora rizomi di Cyperus papyrus (papiro) e Arundo donax (canna comune). Il sistema sarà completato da tre serbatoi di accumulo aventi una profondità di circa 5 metri e una capacità di invaso compresa tra 7.700 e 8.800 metri cubi. Dal 2001 i ricercatori, della sezione Idraulica del dipartimento di Ingegneria agraria dell’Università di Catania, svolgono attività sperimentale sugli impianti di fitodepurazione attualmente in esercizio. Gli impianti di San Michele di Ganzaria sono stati monitorati mediante campionamenti e analisi per la determinazione delle caratteristiche fisiche, chimiche e batteriologiche delle acque reflue. Sono stati prelevati campioni di acque reflue in ingresso e in uscita dai letti H-ssf1 e H-ssf2, rispettivamente nel periodo compreso tra marzo 2001 e dicembre 2008 e tra luglio 2007 e dicembre 2008. Nel corso dell’attività di ricerca gli impianti di fitodepurazione hanno mostrato buoni risultati nella rimozione dei parametri chimico-fisici. In particolare, i valori medi delle concentrazioni di solidi sospesi totali, Bod5 e Cod sono risultati sempre compatibili con gli standard qualitativi dettati dal decreto 152/2006, per lo scarico in corpi idrici superficiali e, per il Bod5 e il Cod, anche con quelli più restrittivi del decreto ministeriale 185/2003 per il riutilizzo irriguo delle acque reflue. Le concentrazioni di azoto nell’effluente sono state sempre inferiori ai limiti imposti per il riutilizzo delle acque reflue in agricoltura, mentre per il fosforo tali limiti sono stati superati solo nel 3% (H-ssf1) e nel 5% (H-ssf2) dei campioni. Sono state rilevate delle buone performance depurative anche nella rimozione dei microrganismi indicatori di inquinamento fecale (rimozioni pari a circa 2,5 unità logaritmiche) evidenziando, tuttavia, la necessità di un ulteriore affinamento con serbatoi di accumulo per raggiungere i limiti normativi imposti. L’impianto di fitodepurazione ha mostrato anche una rilevante capacità “tampone” in grado di mitigare ampie fluttuazioni delle concentrazioni degli inquinanti in ingresso mantenendo poco variabile la qualità dell’effluente. Alla luce di quanto esposto, risulta possibile affermare che i sistemi di fitodepurazione possono rappresentare una soluzione nei trattamenti terziari di acque reflue di piccole comunità, dando un deciso contributo alla riduzione dell’impatto dello scarico di acque sulla qualità dei corpi idrici ricettori. Tali sistemi, infatti, pur richiedendo modesti costi di esercizio e manutenzione, presentano ottime prestazioni in termini di rimozione degli inquinanti anche ai fini del riutilizzo delle acque reflue a scopo irriguo.

Salvatore Barbagallo
Giuseppe Cirelli
Attilio Toscano
Università di Catania