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RIUTILIZZO ACQUE DEPURATE

GOST ha sviluppato la tecnologia dei suoi sistemi per il riutilizzo totale delle acque risultate dai processi di depurazione.

Premessa
Mentre tutti i Paesi del mondo cercano di trovare un modo per contrastare gli effetti della crescita demografica, dello sviluppo economico e di altri fattori che contribuiscono a causare la siccità, guadagnano sempre più popolarità le soluzioni che prevedono il riutilizzo delle risorse idriche come soluzione economica, sostenibile e consapevole dal punto di vista ambientale.

Trattate in modo opportuno, le acque reflue possono essere riutilizzate per scopi benefici, come acqua potabile, per l´irrigazione di campi e giardini e per processi industriali, permettendo a molti Paesi e comunità di ampliare le limitate risorse di acqua dolce.

La relativa abbondanza di risorse idriche in molti paesi industrializzati ha consentito, fino a tempi recenti, un uso di fatto sperequato delle acque. Lo sviluppo industriale ed urbano è stato fortemente favorito dalla presenza di risorse idriche a scapito però di investimenti nella salvaguardia delle stesse, portando ad un peggioramento della qualità delle acque superficiali e sotterranee e un conseguente aumento dei costi per i trattamenti delle acque e per l'approvvigionamento di popolazioni ed industrie.

Oggi, in molte regioni europee, l'offerta di risorse idriche sarebbe quantitativamente sufficiente a far fronte alle domande, a prescindere da scarsità locali, abbastanza compensabili con trasferimenti (acquedotti) e con la razionalizzazione dei consumi.

Il problema principale dell'economia delle acque è di natura qualitativa, poiché le qualità idriche necessarie per le più importanti forme di utilizzazione non sono più disponibili in misura sufficiente.

L'aumento della richiesta di acqua potabile sia per usi civili, sia per usi produttivi nelle industrie alimentari, ha portato a considerare con maggiore attenzione fonti di approvvigionamento alternative alle sorgenti sotterranee. Da qui il ricorso sempre più esteso al riciclo delle acque nelle industrie, e il maggior utilizzo di acque superficiali e freatiche negli acquedotti per la produzione di acqua potabile.

In Italia, il consumo idrico annuo ammonta a circa 50 miliardi di m3 così suddiviso: il 12% per uso potabile, il 25 % per uso industriale, e il 63% per uso agricolo. Diventa quindi interessante (e talvolta indispensabile) prendere in considerazione le risorse “non convenzionali” tra le quali le acque reflue in uscita degli impianti di depurazione che, si stima, in Italia servano “effettivamente” 34 milioni di abitanti.

Le problematiche del riutilizzo
Risorse idriche di buona qualità sono di norma utilizzate per produrre acqua potabile, successivamente inquinata dagli usi urbani ed industriali.

Gli impianti di depurazione sono oggi concepiti per recuperare il livello qualitativo richiesto allo scarico, tenuto conto delle esigenze dell'ambiente acquatico e degli usi multipli dei corpi ricettori.

A tal fine sono in genere sufficienti obiettivi di depurazione non particolarmente stringenti, conseguibili con i consueti processi depurativi che restituiscono reflui di qualità peraltro inferiore a quella delle acque originariamente attinte.

Il riuso richiede invece alcune fasi aggiuntive di affinamento diversificate in funzione delle utilizzazioni previste che possono anche comprendere il riuso potabile diretto. Le tecnologie oggi disponibili sono infatti in grado di produrre, dai reflui, acqua di qualità comunque elevata, utilizzabile per qualsiasi us. Bisognerà però fare i conti con vincoli di carattere economico.

Parlando di riuso si dovrà anche valutare il sistema di infrastrutture esistenti o necessarie per pianificare interventi nel settore, bisognerà avere un quadro completo del sistema depurativo esistente (tipologia dei trattamenti utilizzati), delle infrastrutture di adduzione e di distribuzione da realizzare, il tutto in relazione alla “domanda” di risorsa alternativa espressa dagli utilizzatori, dagli organismi decisori e più in generale dall'opinione pubblica.

Il riutilizzo nella normativa
A livello comunitario e nazionale, la legislazione vigente fornisce ampi margini di possibilità al riutilizzo dei reflui depurati, inteso come strumento di pianificazione integrata dell'uso dell'acqua e di risparmio idrico.

La legge 183/89 che si prefigge lo scopo di “assicurare la difesa del suolo, il risanamento delle acque, la funzione e la gestione del patrimonio idrico per gli usi di razionale sviluppo economico e sociale, la tutela degli aspetti ambientali ad essa connessi” parla chiaramente della necessità di pianificazione degli interventi in un'ottica di bacino e indica nella razionalizzazione dell'uso delle risorse la strada per risanare, prevenire e salvaguardare le risorse stesse.

La legge 36/94 ”Disposizioni in materia di risorse idriche”, la cosiddetta “legge Galli”, che riordina il settore idrico in Italia, punta molto sui concetti di risparmio idrico e di riutilizzo delle acque e indica le strade da percorrere per la loro applicazione: modernizzazione delle reti di adduzione e distribuzione, nuove norme sul riutilizzo dei reflui depurati.

Questi principi sono ribaditi e rafforzati dal D.lgs. 152/99 che recepisce alcune direttive emanate dalla comunità europea (Dir 91/271/CEE; Dir 98/83/CEE) questo provvedimento è stato comunemente chiamato “Testo unico sulle acque” e si presenta come una “Legge quadro per la tutela delle acque dall'inquinamento”, in cui si afferma che “…la tutela quantitativa della risorsa concorre al raggiungimento degli obiettivi di qualità attraverso una pianificazione delle utilizzazioni delle acque volta ad evitare ripercussioni sulla qualità delle stesse e a consentire un consumo idrico sostenibile…”.

Relativamente al risparmio idrico e al riutilizzo dell'acqua il D.lgs 152 riprende i concetti espressi negli art. 5 e 6 della legge 36/94: alle Regioni è affidato il compito di individuare “...le misure necessarie all'eliminazione degli sprechi e alla riduzione dei consumi e a incrementare il riciclo e il riutilizzo…”. In particolare le Regioni sono invitate ad adottare misure volte a favorire il riutilizzo delle acque reflue depurate, mediante incentivi ed agevolazioni alle imprese che adottano impianti di riciclo. Inoltre, riportando l'articolo 26 comma 1 della 152/99, “la tariffa per le utenze industriali è ridotta in funzione dell'utilizzo nel processo produttivo di acqua reflua o già usata. La riduzione si determina applicando alla tariffa un correttivo che tiene conto delle quantità di acqua riutilizzata e della quantità delle acque primarie impiegate”.

Anche il D.lgs 18 agosto 2000, n. 258 recante ”Disposizioni correttive e integrative del decreto legislativo 11 maggio 1999, n. 152, in materia di tutela delle acque dall´inquinamento” ripropone in maniera marcata l'esigenza di riutilizzo dell'acqua e di risparmio idrico.

Dal quadro normativo presentato emerge che ciascuno dei potenziali riutilizzi richiede specifici standards di qualità, che si possono conseguire attraverso trattamenti tecnicamente adeguati (allo specifico reimpiego), sicuri dal punto di vista igienico-sanitario e competitivi sul piano economico.

Oltre al D.Lgs 152/06 è in vigore il Decreto Ministeriale 185 del 12 giugno 2003 che stabilisce le norme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue domestiche, assimilate alle domestiche, urbane ed industriali, indicando anche i parametri entro i quali devono rientrare queste acque per il loro riutilizzo nei diversi ambiti.

Tali parametri tengono conto sia dei parametri chimici che biologici e possono essere differenti a seconda dell´impiego delle acque reflue depurate. Bisogna tener conto che le acque reflue non hanno tutte la stessa natura e le stesse caratteristiche e quindi per individuare il sistema di trattamento depurativo più adatto risulta fondamentale conoscere sia l´orgine delle acque inquinate sia la loro destinazione finale.

Le acque relfue provenienti da metabolismo umano e quindi domestiche e/o civili hanno una netta prevalenza di inquinanti di natura organica e naturale, mentre nelle acque industriali si rinvengono sostanze con prevalenza di sintesi chimica. Le acque relfue domestiche possono essere originate da abitazioni sia residenziali che saltuarie ma anche da attività assimilabile alle domestiche come cantine vinicole, caseifici, camping e villaggi turistici, agriturismi ed alberghi sia di costruzione tradizionale che in bioarchitettura.

Reimpiego per uso potabile
Si distingue:
un riutilizzo "diretto" (ciclo chiuso), che prevede una immissione diretta del refluo trattato nel sistema di distribuzione idrica;
un riutilizzo "indiretto", che prevede lo stoccaggio intermedio del refluo in un bacino artificiale o naturale prima della distribuzione in rete.

Un caso rilevante di questa seconda modalità di riutilizzo è la "ricarica della falda" (ottenibile a sua volta o per iniezione diretta o mediante infiltrazione su terreno permeabile).

I requisiti di qualità da rispettare rimandano:
per il riutilizzo "diretto" alla normativa che regola la qualità dell'acqua destinata al consumo umano (in particolare L. 236/88);
per il riutilizzo "indiretto" alle norme che riguardano la qualità di acque destinabili a potabilizzazione (Direttiva CEE 75/440, normative nazionali, Piani di Risanamento Regionali etc.).

Per rispondere ai richiesti standards qualitativi, sono ovviamente molteplici le alternative di trattamento disponibili.

Dovendo necessariamente "schematizzare", si possono distinguere due schemi impiantistici:
un processo "completo" che, a partire da acque depurate in un impianto convenzionale di depurazione degli scarichi urbani, preveda, in sequenza: chiariflocculazione - filtrazione - adsorbimento su carbone attivo - processo a membrana e disinfezione finale; tale schema è da ritenersi capace di produrre un'acqua potabile, destinabile quindi al riutilizzo diretto o alla ricarica della falda per iniezione diretta;
un processo "semplificato" che, limitato a filtrazione - adsorbimento su carbone attivo e disinfezione, è destinato al riutilizzo indiretto (ricarica di falda per infiltrazione e, in generale, successivo trattamento di potabilizzazione).

Per quanto riguarda le applicazioni del reimpiego per uso potabile:
• in Italia non esistono ne si prevedono applicazioni, per ora, alla scala reale;
• all'estero esiste un non trascurabile numero di applicazioni sia in ciclo chiuso (Africa, Colorado) sia, soprattutto, di riutilizzo indiretto (California, Israele, Messico etc.).

Reimpiego per uso industriale
Si distinguono
reimpieghi:
 • per servizi generali
(essenzialmente circuiti di raffreddamento e caldaie);
 • specifici in diversi cicli tecnologici (tessile, conciario, cartiere, acciaierie etc.).

In assenza di standards di legge, esistono, nella letteratura tecnica, linee guida che fissano le caratteristiche delle acque per i riutilizzi sia generali che specifici.

I conseguenti schemi impiantistici proponibili sono i seguenti per il reimpiego:
•  in circuiti di raffreddamento può essere sufficiente la sequenza chiariflocculazione-filtrazione ed eventuale disinfezione;
in caldaia, alla chiariflocculazione-filtrazione va aggiunta senz'altro una demineralizzazione (tramite resine a scambio ionico);
specifico, la sequenza di trattamento è evidentemente (molto) variabile con la natura del processo produttivo.

Per quanto riguarda le applicazioni del reimpiego in campo industriale, esistono già in Italia esempi assai interessanti, alcuni dei quali ormai collaudati dall'esperienza di un certo numero di anni; tra questi sono da citare:
• il caso delle aziende tessili del comprensorio di Prato, ove l'acquedotto industriale è alimentato da una miscela costituita da acque superficiali e dall'effluente di un impianto consortile (quest'ultimo affinato mediante filtrazione, adsorbimento su carbone attivo e clorazione);
• il caso del reimpiego in acciaieria di reflui urbani (affinati mediante flottazione, filtrazione e disinfezione a Piombino);
• il caso del reimpiego nell'industria tessile di reflui affinati a Como.

Nei suddetti e altri casi si ha inoltre notizia, a conferma dell'attualità dell'interesse di questo tipo di reimpiego idrico, della sperimentazione di trattamenti di affinamento innovativi (ozonizzazione, elettro-flocculazione, sistemi a membrana etc.).

Nel settore del reimpiego industriale dei reflui affinati, si segnalano all'estero numerose applicazioni sia nei circuiti di raffreddamento/riscaldamento (centrali di potenza, raffinerie di petrolio, industrie chimiche etc. in U.S.A., Israele, Sud-Africa) sia in cicli tecnologici specifici (nell'industria conciaria, cartaria etc., in Germania, Turchia e altrove).

Reimpiego per uso agricolo
Nella vasta casistica di uno dei reimpieghi più largamente adottati, si distinguono:
• l'utilizzo diretto (che vede il refluo, più o meno affinato, direttamente reimpiegato a scopo irriguo);
• l'utilizzo indiretto (ove il refluo è sversato in corpo idrico destinato all'uso irriguo).

I requisiti di qualità per le acque ad uso irriguo non trovano un univoco riferimento nè a livello internazionale, ne a livello italiano.

Per quanto riguarda i trattamenti di affinamento (a partire dall'effluente secondario di un impianto di trattamento per reflui urbani), una soluzione tradizionalmente proposta è la seguente:
• chiariflocculazione-filtrazione-disinfezione ed eventuale lagunaggio per acque destinate ad irrigare ortaggi e comunque colture da consumarsi crude;
• chiariflocculazione (o stagno biologico) ed eventuale disinfezione per acque destinate ad irrigare frutteti e pascoli;
• stagno biologico (ed eventuale laguna di stoccaggio) per acque da inviare su colture non alimentari.

Le applicazioni italiane di questa forma di reimpiego sono numerose così come quelle in programma per il prossimo futuro:
- in Puglia si sono realizzati numerosi impianti il cui effluente è destinato ad affinamento per successivo uso agricolo; inoltre, in questa Regione, sono recenti gli studi sperimentali, soprattutto finalizzati a definire la forma ottimale di disinfezione;

- in Sicilia e in Sardegna si stanno costruendo impianti con affinamento per uso irriguo dell'effluente; in Emilia Romagna si stanno utilizzando in agricoltura reflui trattati mediante fasi di affinamento sia chimico fisiche sia "naturali" (fitodepurazione).

All'estero, le applicazioni sono numerosissime: tra le tante si segnala il caso di Israele, ove oltre il 70% dei reflui urbani è reimpiegato in agricoltura.

Altre applicazioni in Messico, Giordania, Perù e Kuwait.

Altri impieghi:
usi civili non potabili
Le alternative di utilizzo riguardano:
- irrigazione di parchi, aree verdi, campi di golf etc.;
- uso domestico in servizi igienici (non a contatto con la persona);
- usi commerciali (es.: lavaggio autoveicoli);
- usi ornamentali (es.: fontane),
e si prestano ad essere alimentati dai cosiddetti "sistemi duali" di distribuzione (con una rete che trasporta acqua ad uso "potabile" e un'altra che contiene acqua di reimpiego ad uso "non potabile").

Per quanto riguarda i requisiti di qualità, non esistono standards di legge ma, come per altre forme di reimpiego, linee guida per riutilizzi specifici. Gli schemi di trattamento proposti sono costituiti da chiariflocculazione-filtrazione-disinfezione e successivo invio alla rete non potabile (a partire dall'effluente di un impianto convenzionale per liquami domestici).

Applicazioni in questo settore sono segnalate:
• in Olanda (con sistemi duali che destinano l'acqua di recupero ai classici riutilizzi civili non potabili);
• in Finlandia (ove da oltre 20 anni la pratica ha una certa diffusione).





Impianti in opera

Settori di applicazione



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