Acque Nere, Grigie e Piovane: Riutilizzo

La fertilizzazione che si ricava dai propri escrementi è, in teoria, strettamente sufficiente per una persona alla crescita del proprio cibo”

(Drangert, J. O., 1998. “Fighting the urine blindness to Provide More Sanitation Options”. Water South Africa, Vol. 24, No. 2, April).

 Cacca, Pipì, Pane e Pomodoro

Ogni uomo produce in media 1,8 litri di escrementi al giorno con 350 grammi di solidi secchi, 90 grammi di materia organica, 20 di azoto e fosforo. Questi 1,8 litri vengono di norma smaltiti con 40-50 litri di acqua potabile, parte di quest’acqua può essere destinata all’irrigazione.

La forma di utilizzo dipende da molte variabili ed ogni coltura ha diverse necessità di acqua e nutrienti:

  1. Riuso di acqua trattata in agricoltura, il sistema migliore per il suo utilizzo sarebbe la sub-irrigazione, ma presenta problemi di crescita microbica all’interno dei tubi con la necessità di una estrema pulizia dell’acqua dai solidi per evitare l’intasamento degli ugelli.

  2. Separazione delle urine è il metodo migliore per avere nutrienti (80% dell’azoto e 50% del fosforo prodotti dall’uomo), tenuto conto che per sintetizzare una tonnellata di azoto occorrono 1,2 tonnellate di petrolio e che il fosforo lo si scava in miniera. Per farla è necessario avere un impianto di raccolta con tubi di ceramica o plastica (contro la corrosione), con giunti ben saldati per evitare perdite. L’immagazzinamento per sei mesi (conviene avere due serbatoi, uno per la raccolta ed uno per lo stoccaggio) assicura la loro disinfezione. La distribuzione sulle colture, con rapporto di diluizione 1:4, va fatta in fase di crescita, in giornate umide per evitare perdite di ammonio

  3. Infiltrazione nel terreno per ricarica della falda, con pericolo di caricare la falda di sostanze nutrienti, nel caso queste fossero presenti nel liquido rilasciato.

  4. In Italia la via più semplice per il riuso è partire da acque grigie, oppure trattare lo scarico unico con un sistema ibrido fatto da vasca di fitodepurazione a flusso verticale + vasca a flusso orizzontale

Specie coltivate e loro fabbisogno di azoto

tabella 1 del D.M. 19 aprile 1999 del “Codice di buona pratica agricola”

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Casi studio di depurazione sostenibile

Reuse of human urine in aquaculture

Kalyani, West Bengal, India

leggi tutto su http://susana.org/images/documents/06-case-studies/en-susana-cs-india-kalyani-aquaculture-urine-version-9.pdf

Acque Grigie e loro Trattamento

L’acqua, una volta utilizzata, finisce nello scarico. La parte proveniente da lavandini, doccie, lavatrici e lavastoviglie (grigia) contiene soprattutto detergenti e resti di cibo (solidi o liquidi). Lo scarico di un wc è detto invece acqua nera e contiene in sé diluito ciò che come essere umano di solito produco in un giorno: più o meno 200 grammi di feci e un litro e mezzo di urina.

Se in una giornata usassi 100 litri di acqua, probabilmente 65 litri diventerebbero grigie e 35 litri nere.

Separare i due tipi di scarico è uno dei metodi più efficaci e meno utilizzati per realizzare un minore consumo di acqua potabile attraverso l’applicazione del riuso: con gli opportuni trattamenti necessari, le acque grigie sono utilizzabili negli scarichi, per lavaggio pavimenti o per fertirrigazione soprattutto in regioni secche e con scarse piogge, oltre alla possibilità di recupero di energia dall’acqua calda (es. l’Hotel Arabella-Sheraton di Monaco). La realizzazione è fattibile in caso di nuova costruzione o di profonda ristrutturazione.

Nella loro composizione, le acque grigie non hanno in genere solidi sospesi e rispetto al miscuglio grigie+nere contengono circa il 50% del BOD (sostanza organica), facilmente biodegradabile, il 10-20% di azoto, 10-30% di fosforo.

Per liberarle da questo carico si fanno passare da un disoleatore (per gli scarichi della cucina) seguito da un trattamento primario, da uno secondario, fino ad una eventuale disinfezione e immagazzinamento.

 Sistemi di trattamento:

-Fitodepurazione, è il sistema più efficiente, oltre che con minore produzione di fanghi (quindi minori volumi di pretrattamento). Sufficienti 1-2 metri quadri per abitante (area minima 10 m2), con un costo di costruzione del filtro di 75-135 euro per m2 ed evaporazione potenziale max di 20 litri al giorno per m2, riduce l’indicatore dei batteri fecali (se accidentalmente presenti) a 102-103 su 100ml.

-RBC (“rotating biological contactor”), sistema di trattamento biologico a rotazione multi-stadio. Necessita di pretrattamento e chiarificazione finale per il deposito della biomassa e area di 0,5 m2. Va bene anche per piccoli scarichi (es. 10 abitanti equivalenti) ed in questo modo è stato molto utilizzato (esistono dati di monitoraggio di impianti in Germania funzionanti da più di dieci anni).

Nota 1: l’uso di prodotti per l’igiene o accidentali contaminazioni con feci e batteri patogeni non rappresentano un problema.

Nota 2: come per ogni soluzione la sua sostenibilità economica dipende da quanto si paga l’acqua: es. un albergo di Francoforte, con 400 camere, dei 90 l/giorno di acque grigie prodotte da ogni ospite ne riutilizza 50 per gli scarichi e avendo un costo dell’acqua di 4 euro al metro cubo recupereranno la spesa dell’impianto in 7 anni.

-SBR (“sequencing batch reactor”), reattore con letto a flusso aerato, disponibile anche per abitazioni mono-plurifamiliari, in cui il processo avviene tutto in un unico contenitore chiuso per non fare uscire aria e vapore

-MBR (“membrane biological reactor”), con un pretrattamento per la sedimentazione dei fanghi primari seguito da una vasca a fanghi attivi da cui si toglie l’acqua “ripulita” attraverso delle membrane in depressione. Sistema disponibile in moduli da 100 abitanti equivalenti. Sia questo sistema che il precedente hanno un bisogno continuo di elettricità, sono tecnologicamente delicati e sensibili all’uso di detergenti aggressivi per la flora batterica (responsabile del processo di purificazione). Per andare a regime ci vogliono 2-4 settimane, per cui nei periodi morti è meglio non fermare del tutto gli impianti. Costi di esercizio da 1,2 a 2 euro per m2 di acqua pulita.

Acque Piovane

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Per raccogliere le acque piovane la superficie migliore è il tetto e se si ha l’accortezza di eliminare la prima pioggia non è necessario un trattamento; teoricamente è possibile drenare acqua anche da altre superfici predisponendo un filtro tra il sistema di raccolta e il deposito, così da ripulire l’acqua da eventuali impurità (terra, foglie, animaletti ecc.).

Il deposito avrà un ingresso sul fondo fatto in maniera tale da evitare rimescolamenti ed un’uscita dall’alto, con filtro-retina e galleggiante, verso il sistema di distribuzione; deve essere previsto anche uno scarico di troppo pieno sifonato e protetto dall’esterno.

Per il dimensionamento: stabilita la domanda di acqua (entità e distribuzione durante l’anno per i diversi usi) e tenuto conto della situazione (climatica, presenza di fonti di approvvigionamento differenti) possiamo capire che tipo di copertura del bisogno è possibile: se “intermittente” (solo in alcuni periodi dell’anno), “parziale” o “totale”.

Il dimensionamento del serbatoio, per grosse utenze, può avvenire in due modi:

- Usando i dati delle medie precipitazioni mensili, insieme con le previsioni sul consumo, ricavo iterando, magari su più di un anno, il volume ottimale (Vmax-Vmin+Vriserva)

- Stessa procedura ma utilizzando i dati giornalieri

7 paesi

(Cina, India, Palestina, Perù, Uganda, Sud Africa e Svezia)

raccontano attraverso dei brevi video come, tra pubblico e privato, stanno affrontando i loro problemi nel trattamento dei reflui,

vedi tutto su:

http://www.susana.org/lang-en/videos/the-human-excreta-index

 

Scopri IL CICLO DELL’ACQUA!

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