ACQUE 2.0 DELL’ING. GIOVANNI SCARANO

Tecnologie di seconda generazione per:

il trattamento / riuso delle acque reflue domestiche, urbane e industriali;
il trattamento / recupero delle acque meteoriche di dilavamento;
l’alimentazione idrica degli impianti antincendio;
la protezione dai rischi idrogeologici;
qualunque altra attività concernente la tutela e l’uso razionale dell’acqua.

Acqua antica fonte di vita

Trenta anni di esperienza all’ENEA e venti anni di attività come libero professionista costituiscono i miei trascorsi nel settore del trattamento acque.
Per i lettori più intrepidi è disponibile un curriculum dettagliato all’interno di questo sito.

Un rilievo importante di queste attività concerne le esperienze maturate nell’impiego di vasche monoblocco prefabbricate in cemento armato vibrato per la realizzazione di impianti per il trattamento acque. La vasca raffigurata a lato viene tuttora prodotta tramite uno stampo realizzato nel 1995 (più di venti anni fa) su mia progettazione, nell’ambito dei lavori del CAVET (Consorzio Alta Velocità Emilia Toscana) per la costruzione dei depuratori dei campi base e delle centrali di betonaggio lungo la tratta ad alta velocità Firenze – Bologna. Attualmente, svariate aziende produttrici di manufatti prefabbricati in cemento si stanno avviando nella produzione di queste tipologie di vasche.

Gli impianti installati presso i campi base del CAVET costituiscono il primo esempio di realizzazione in Italia di depuratori biologici a fanghi attivi a schema nitro-denitro, tecnica che avevo appreso nei miei frequenti stage in America. Nei venti anni successivi, ho progettato innumerevoli impianti prefabbricati per la depurazione delle acque di scarico di centri residenziali di consistenza non superiore a 500 abitanti utilizzando e raffinando questa tecnica che nel frattempo ha preso piede anche in Italia come nel resto del mondo. Devo però confessare che, non di rado, mi è capitato di visionare progetti realizzati in completo dispregio delle norme, soprattutto tedesche, vigenti in materia.

A fine anni novanta, ho progettato per la Società Autostrade il depuratore prefabbricato raffigurato a lato ancora operante presso lo svincolo autostradale di Firenze nord per il trattamento delle acque di scarico delle utenze interne alla stazione quantificati di consistenza pari a 1.000 abitanti equivalenti (AE). L’impianto ha sempre funzionato nel completo rispetto dei limiti di emissione. Grazie ai suoi componenti innovativi, fra cui in particolare il sistema EBAS®, il depuratore impegna un’area 4 volte inferiore a quella di un depuratore tradizionale a fanghi attivi. Con questa tecnica è attualmente possibile realizzare depuratori comunali di potenzialità fino a 5.000 AE mettendo a frutto tutti i benefici di natura economica derivanti dall’impiego di manufatti prefabbricati in luogo della costruzione in opera.

Acronimo di Equalizzatore, Biofiltro, Anammox, Stripper, il sistema EBAS® consiste in un bacino di raccolta e accumulo delle acque di scarico in grado di equalizzare il flusso idraulico delle acque e a disinquinarle mediante un ciclo depurativo che opera: la rimozione biologica a biomassa adesa aerobica delle materie organiche carboniose e dell’azoto ammoniacale (processo anammox) e lo strippaggio dei composti volatili, fra cui l’ammoniaca e i tensioattivi. Il sistema è coperto da brevetto.

Il sistema EBAS® viene attualmente applicato soprattutto al
trattamento degli scarichi aziendali ad alto contenuto organico. Un esempio è rappresentato dall’impianto raffigurato a lato in cui il sistema è abbinato a un impianto di fitodepurazione ad area ridotta. Installato presso la cantina Terre de la Custodia (proprietà Farchioni), l’impianto sta depurando i reflui enologici prodotti dalla cantina con risultati più che soddisfacenti.

L’applicazione più attuale del sistema EBAS® è quella relativa al trattamento del percolato di discarica che è una emergenza nazionale. Nel 2013 ho progettato il bacino di accumulo del percolato prodotto dalla discarica di Pietramelina (PG) raffigurato a lato. Nell’occasione sono state impiegate 12 vasche prefabbricate per un totale di 600 m3. Le vasche potevano essere attrezzate, con un extracosto minimo, secondo il sistema EBAS® + fitodepurazione. L’impianto sarebbe stato in grado di depurare tutto il percolato prodotto dalla discarica recuperando materie pregiate per l’agricoltura oltre alla energia elettrica. Il gestore della discarica aveva già acquistato dalla multinazionale Veolia un impianto ad osmosi inversa. Probabilmente oggi non lo rifarebbe, alla luce delle recenti vicissitudini giudiziarie.

In Italia, a differenza che altrove, il trattamento delle acque meteoriche di dilavamento viene effettuato prevalentemente mediante le cosiddette ʺvasche di prima pioggiaʺ. Queste consistono tipicamente in un bacino dove vengono raccolte e accumulate le acque risultanti dalle prime precipitazioni atmosferiche (in genere 5 mm) abbinato ad un pozzetto di separazione dalle acque successive (seconda pioggia) e ad un disoleatore statico a cui, una volta cessato l’evento atmosferico, le acque separate vengono conferite da una pompa di svuotamento comandata da un quadro programmato. Se è inquinata da sostanze non rimovibili per sola gravità, l’acqua di prima pioggia viene trattata mediante un depuratore chimico fisico. A titolo di esempio è raffigurato a lato l’impianto realizzato presso lo stabilimento della Calce San Pellegrino di Amelia (TR).
Le acque meteoriche di dilavamento sono inquinate da fanghiglia e sospensioni oleose. Pertanto il loro trattamento tramite una vasca di prima pioggia abbinata a un disoleatore statico è concettualmente sbagliato in quanto tutta la fanghiglia si deposita nella vasca e le sospensioni oleose (galleggianti) non vengono adescate dalla pompa di svuotamento e, se lo sono, vengono emulsionate dall’azione della girante per cui non possono più essere separate per gravità. In altri termini, il disoleatore non ha alcuna funzione

In alternativa alla vasca di prima pioggia, tutte le acque meteoriche di dilavamento (prima e seconda pioggia) possono essere trattate mediante un disoleatore statico il che comporta costi rilevanti di costruzione e dubbie prestazioni dell’impianto. Per questi motivi, ho progettato il separatore idrodinamico, raffigurato a lato, il quale sfrutta l’energia cinetica dell’acqua entrante eccentricamente in una vasca circolare per amplificare la separazione delle sospensioni solide e oleose..Si tratta di una tecnica sviluppata di recente in America che, applicata a piccole utenze comporta consistenti risparmi economici e prestazioni di tutto rilievo. Un primo impianto è attualmente in fase di installazione presso una stazione di distribuzione di carburante a Perugia.

Nel 2013 ho progettato, su commessa Terna, un impianto di trattamento delle acque meteoriche di dilavamento dei trasformatori delle Stazioni elettriche. L’impianto, di cui sono state realizzate numerose applicazioni, consiste in un disoleatore statico corredato da un dispositivo che bypassa il flusso entrante in caso di rottura del trasformatore e fuoriuscita dell’olio isolante ivi contenuto. Sullo stesso principio è basato il presidio idraulico per sedi stradali dove la situazione di emergenza è rappresentata dallo sversamento accidentale sul manto stradale di liquidi leggeri (benzina, petrolio, ecc.). A titolo di esempio, a lato è raffigurato uno degli 11 presidi idraulici realizzati lungo il Quadrilatero Asse Viario Marche – Umbria. L’impianto è coperto da brevetto.

L’alimentazione idrica degli impianti antincendio è regolamentata dalla UNI EN 12845, punti 9 e 10, per gli impianti sprinkler e dalla UNI 10779, appendici A e B per gli impianti a idranti e naspi. I locali di alloggiamento del gruppo di pompaggio sono regolamentati dalla UNI 11292. Tale norma, emanata nel 2008, ha di fatto sancito la fine dell’impiego dei contenitori metallici per la realizzazione delle vasche antincendio. Anticipando i tempi, ho progettato una serie comprendente tutti i sistemi idi alimentazione contemplati dal prospetto B1 della UNI 10779, sia interrati che fuori terra, realizzati con vasche monoblocco prefabbricate in c.a.v.. A lato è raffigurata, a titolo di esempio, una delle 33 vasche antincendio realizzate nell’ambito dei lavori di risistemazione delle gallerie ANAS Lombardia

Si era all’inizio dell’anno 2000, la Lurgi di Francoforte aveva appena immesso sul mercato un sedimentatore secondario a flusso longitudinale costituito da un bacino a pianta rettangolare equipaggiato con un ponte va e vieni aspirante. L’idea era che, impiegando questo tipo di sedimentatore nella costruzione di un depuratore comunale, stante la sua configurazione rettangolare, sarebbe stato possibile integrarlo con gli altri componenti dell’impianto in un unico vascone pluricompartimentato il che avrebbe comportato rilevanti economie dei costi di costruzione e di gestione. Così è nato il depuratore a geometria compatta del Comune di Foglianise (BN), raffigurato a lato, che sta funzionando da 15 anni con risultati eccellenti. Nella versione attuale, questa tipologia di impianto è in grado di trattare gli scarichi di Comuni fino a 100.000 AE.

Le vasche di laminazione realizzate in Italia a fini di protezione dai rischi idrogeologici si basano in genere sul sistema di captazione online e sono dimensionate tramite formule empiriche prescritte dalle autorità locali. Il risultato è che nella stessa situazione il volume di invaso prescritto dalla Regione Marche è tre volte superiore a quello disposto dal Comune di Trento. In America è ormai generalizzato l’uso del sistema di captazione offline e le vasche vengono dimensionate mediante una unica procedura, il cosiddetto metodo razionale. Il risultato è che i volumi di invaso, e quindi i costi di costruzione, sono drasticamente inferiori. Il tutto è dettagliato in una relazione tecnica consultabile sul presente sito.