Qual’è la scelta migliore per il nostro impianto di fitodepurazione? In questo articolo vedremo alcuni punti fondamentali per poter capire meglio e scegliere la soluzione migliore per il nostro impianto.
La fitodepurazione: un approccio naturale alla depurazione delle acque
Abbiamo già visto in altri articoli e pagine del sito come la fitodepurazione sia una risposta naturale e totalmente sostenibile. Non necessita di prodotti chimici o strutture complesse. Spesso richiede poca energia elettrica o nulla! La fitodepurazione è considerata una NBS (Nature Based Solution): sono tutte quelle soluzioni e tecnologie che riproducono i processi naturali, applicate in vari campi di intervento. In questo caso, la necessità di trattamento delle acque reflue viene affrontata imitando gli ecosistemi palustri, in cui la simbiosi tra piante, batteri e substrati permette una rimozione delle sostanze organiche, elementi nutritivi ed inquinanti presenti nell’acqua.
Principi di funzionamento generali
La fitodepurazione viene usata come trattamento secondario, dopo un primo trattamento di sedimentazione e prima digestione dei reflui tramite fossa Imhoff, vasca tricamerale e/o degrassatore.
La sua funzione è quella di rendere le acque reflue smaltibili nell’ambiente in modo sicuro, quindi depurandole dalle sostanze organiche, azoto e inquinanti.
Questo avviene tramite l’attività delle piante congiunta ai batteri che si formano nella zona radicale, che insieme formano un vero e proprio filtro biologico altamente efficace, anche per sostanze tossiche e metalli pesanti.
Vantaggi ecologici ed economici generali
Il vantaggi degli impianti di fitodepurazione sono molti:
- si evita l’uso di prodotti chimici e la loro dispersione nell’ambiente;
- richiedono pochissima o nulla energia elettrica;
- la realizzazione è molto semplice ed economica;
- la gestione e manutenzione è molto semplice e non richiede specializzazione;
- permettono il riutilizzo sul posto dell’acqua depurata (riuso nel flussaggio, irrigazione, lavaggio, ecc..);
- sono un elemento fondamentale nella progettazione dell’acqua in permacultura;
Fitodepurazione orizzontale: funzionamento e caratteristiche
La fitodepurazione orizzontale, o HS (horizontal flow), è la soluzione d’impianto più diffusa per piccole utenze per la sua semplicità. Vediamo ora perché.
Meccanismo di flusso e processi depurativi
Come vediamo in figura, l’acqua da depurare attraversa il letto di ghiaia orizzontalmente: viene caricata in alto e raccolta sul fondo della parte opposta. I materiali usati e il sistema idraulico sono molto semplici: qualche tubo, ghiaia, piante e due pozzetti. Non la stiamo facendo facile, è davvero così! Spesso se le pendenze del terreno lo permettono possono essere progettati a caduta, quindi senza bisogno di pompe ed energia elettrica.
Il flusso d’acqua è mantenuto costantemente al di sotto della superficie della ghiaia: questo permette di ottimizzare la circolazione, evitare cattivi odori, formazione di zanzare e protezione dal gelo invernale.
Le radici delle piante, oltre a sottrarre sostanze nutrienti e inquinanti, funzionano come sistemi di trasferimento dell’ossigeno dall’atmosfera all’interno del letto filtrante.
Si crea così una grande varietà di condizioni redox e alternanza di micro-siti anossici e aerobici che permettono una grande versatilità del sistema a fronte di carichi organici da trattare.
Componenti chiave dell’impianto
L’impianto è quindi formato da uno scavo impermeabilizzato (generalmente con epdm o pvc), riempito di ghiaia e piante. L’alimentazione e la raccolta dell’acqua avvengono tramite tubi forati.
Sono sempre prescritti dei pozzetti di controllo in entrata e in uscita all’impianto.
Vantaggi
I vantaggi dei sistemi orizzontali, oltre a quelli generici già elencati prima, sono sicuramente la semplicità di realizzazione e gestione: sono i più economici da costruire e da gestire, soprattutto se si riescono a realizzare senza l’utilizzo di pompe.
Svantaggi
Lo svantaggio principale è sicuramente l’ingombro, maggiore rispetto ai sistemi verticali. Questi impianti possono occupare fino a 5 m2/abitante nel caso di reflui civili: questo può essere un problema in mancanza di spazio a disposizione o nel caso di un numero molto alto di utenti.
Piante tipicamente utilizzate
Le piante che vengono generalmente utilizzate sono la Phragmites Australis o la Typha. Sicuramente sono tra le piante con il più alto potere depurativo, in quanto formano un apparato radicale molto fitto e sono abituate a vivere in terreni saturi e paludosi. La loro crescita rapida permette una rimozione efficace dei nutrienti.
Spesso si opta anche per altre specie altrettanto efficaci ma più gradevoli esteticamente come la carex, dal bel portamento a cespuglio con foglie filiformi, o l’iris, che in primavera fa dei bellissimi fiori.
Fitodepurazione verticale: funzionamento e caratteristiche
n alcuni casi la fitodepurazione verticale o VF (Vertical Flow) può essere la soluzione migliore. Vediamo ora le differenze con gli impianti orizzontali e cerchiamo di capire qual’è la soluzione giusta per noi.
Meccanismo di flusso e processi depurativi
Nei sistemi VF il refluo da trattare viene immesso in modo discontinuo e scorre in direzione verticale. Questo viene distribuito su tutta la superficie dell’impianto per mezzo di tubazioni forate e raccolto sul fondo da un sistema di drenaggio.
L’alternanza del flusso tramite pompe temporizzate crea fasi di riempimento e svuotamento del letto: questo crea condizioni ideali per la rimozione dell’azoto tramite processo di nitrificazione e denitrificazione. La rimozione della sostanza organica è comunque garantita dall’azione delle piante e dei batteri che si creano nella zona radicale, come nel caso dei sistemi HF.
Componenti chiave dell’impianto
Come nel caso dei sistemi HF, anche i VF richiedono impermeabilizzazione, tubi di distribuzione, ghiaia e piante.
Anche in questo caso, saranno necessari dei pozzetti in testa e in coda all’impianto per il controllo del refluo.
Inoltre, l’impianto richiede l’utilizzo di pompe che funzionino in modo discontinuo per alimentare l’impianto.
Vantaggi
Il vantaggio principale dei sistemi verticali sta nella compattezza dell’impianto, grazie ad una migliore efficienza soprattutto nella rimozione dell’azoto. Per questi motivi sono consigliati in casi di mancanza di spazio, oppure installati in sistemi ibridi di depurazione orizzontale e verticale, per gestire tipologie di reflui più complesse o per grandi utenze.
Svantaggi
Lo svantaggio principale è legato alla necessità di pompe di sollevamento ed una gestione più onerosa dell’impianto. Questo porta generalmente a costi di realizzazione maggiori ed una richiesta di energia.
Inoltre, il sistema di distribuzione va periodicamente controllato per evitare intasamenti.
Confronto diretto: fitodepurazione verticale vs. orizzontale
In conclusione, per impianti di piccola dimensione la fitodepurazione orizzontale è l’impianto più diffuso e consigliato per la sua semplicità costruttiva e gestionale. Ovviamente la fattibilità dell’intervento va valutata soprattutto in base agli spazi a disposizione.
Gli impianti verticali sono invece idonei in situazioni con poca superficie a disposizione e in situazioni in cui i reflui hanno caratteristiche particolari (ad esempio scarti di lavorazione, allevamento, ecc..).
Quando il numero di utenti è molto elevato e/o in casi di reflui industriali, che comportano carichi organici, di azoto o altri elementi in proporzione diversa dai reflui civili, possono essere valutate conformazioni ibride, in cui impianti verticali e orizzontali vengono posti in serie per aumentare l’efficienza del sistema.
Rimandiamo qui la pagina del nostro sito con una descrizione più dettagliata degli impianti.