Impianti di depurazione e trattamento delle acque reflue: tipologie e principi di funzionamento

In ogni area suburbana è obbligatorio, in una forma o nell'altra, un sistema di smaltimento dei liquidi.

È stato progettato come impianto di trattamento delle acque reflue. Il suo scopo non è solo quello di rimuovere l'umidità in eccesso, ma anche di purificare le acque reflue da vari tipi di contaminanti naturali e di origine antropica.

Considerando il volume delle acque reflue e l'intensità di lavoro necessaria per il loro trattamento, le strutture fognarie si dividono in due tipologie principali: fognarie e domestiche.

Gli impianti di depurazione delle acque reflue sono strutture attrezzate progettate per purificare e disinfettare le acque di scarico. Vengono utilizzati metodi di trattamento meccanici e biologici. Questi trattamenti sono essenziali per la tutela dell'ambiente.

Sistemi di drenaggio per lo smaltimento delle acque

Anche queste strutture presentano alcune caratteristiche specifiche, ma il loro scopo generale – rimuovere l'umidità in eccesso da un'area impregnata d'acqua – rimane invariato.

L'eccesso di acqua in un sito è un problema piuttosto comune, causato da forti piogge o dallo scioglimento della neve in primavera. L'umidità eccessiva è particolarmente problematica se la zona presenta una falda freatica alta o un substrato argilloso che impedisce la filtrazione e il drenaggio naturale.

L'eccesso di acqua nel terreno non solo ostacola la normale crescita delle piante da giardino e degli ortaggi, ma ha anche un effetto distruttivo sulle fondamenta dell'edificio, creando un aumento dell'umidità in casa e accelerando il deterioramento delle strutture principali dell'edificio.

A seconda delle condizioni prevalenti, i dispositivi di drenaggio possono essere i seguenti:

1. I sistemi di drenaggio superficiale si dividono in sistemi di drenaggio puntuali e sistemi di drenaggio lineari. I sistemi di drenaggio puntuali vengono installati nelle aree in cui si accumula l'acqua, come ad esempio sotto le grondaie. I sistemi di drenaggio lineari consistono in fossi poco profondi e si trovano lungo il perimetro di una proprietà.
2. Interrati in profondità: consistono in una rete di tubi perforati progettati per raccogliere e drenare l'acqua dal sito.

La realizzazione di un sistema di drenaggio su un sito prevede uno studio preliminare del sito stesso al fine di individuare le seguenti circostanze:

• profondità della falda freatica;
• caratteristiche dei suoli stessi;
• pendii presenti sul sito;
• Livelli massimi e minimi stagionali delle acque sotterranee.

Queste informazioni saranno necessarie per la progettazione degli edifici sul sito. Ad esempio, se si scopre che il terreno è torboso, costruire una casa su un sito del genere potrebbe essere del tutto impraticabile, poiché i costi di manodopera e finanziari sarebbero troppo elevati.

Drenaggio superficiale lineare

Questo tipo di sistema di drenaggio è più lungo e viene installato attorno all'edificio da proteggere. Per installarlo, è necessario scavare un fossato. Le sue dimensioni dipendono dalla larghezza delle grondaie utilizzate per formare il sistema di drenaggio e dovrebbero essere leggermente maggiori.

I vassoi sono realizzati con una varietà di materiali, tra cui:

• metallo;
• plastica;
• ghisa;
• realizzato in calcestruzzo di varie modifiche.

Per garantire un funzionamento stabile del canale di drenaggio, è necessario installarlo su una base solida, pertanto sul fondo viene colato uno strato di calcestruzzo di almeno 10 centimetri di spessore. Il canale viene installato sul calcestruzzo non ancora indurito e posizionato in modo che la griglia si trovi 1-3 centimetri al di sopra del livello della pavimentazione in calcestruzzo.

Il circuito di drenaggio termina in una griglia di scolo per le acque piovane, dotata di una trappola per la sabbia progettata per trattenere sabbia, limo e detriti presenti nell'acqua di deflusso. Questo dispositivo richiede una pulizia periodica.

Drenaggio profondo

Questo sistema di drenaggio è progettato per drenare l'umidità del sottosuolo. Viene installato utilizzando tubi di drenaggio perforati. In corrispondenza di ogni curva della rete di drenaggio sono necessari pozzetti di ispezione per monitorare le condizioni del sistema ed effettuare la pulizia, se necessario.

Le tubature vengono installate con una pendenza di 1-3 millimetri per metro di lunghezza, e questo valore è cruciale. Con una pendenza maggiore, l'acqua scorre rapidamente attraverso il tubo, impedendo ai contaminanti di disperdersi con il flusso e intrappolandoli al suo interno. Nel tempo, questi contaminanti si accumulano, causando un'ostruzione.

Per garantire un drenaggio adeguato, non basta semplicemente interrare il tubo. È necessaria una protezione efficace. Ciò richiede la creazione di uno strato filtrante, che può essere realizzato nel modo seguente:

1. Scava una trincea fino alla profondità richiesta.
2. Il geotessile viene posato sul fondo in modo tale che i bordi siano fissati ai lati.
3. Coprire il fondo con uno strato di ghiaia spesso fino a 15 centimetri.
4. Posizionatevi sopra un tubo perforato.
5. Aggiungete altra ghiaia sopra fino a quando il tubo non sarà completamente nascosto.
6. Ripiegare i bordi del geotessile sui bordi, dopo aver collegato i tubi di drenaggio al pozzetto di ispezione.
7. Il riempimento finale della trincea con il terreno precedentemente scavato viene effettuato quando l'intera rete di drenaggio è stata realizzata secondo le modalità descritte.

I tubi di drenaggio sono realizzati con diversi materiali. Attualmente, i tubi in plastica con fori praticati nelle pareti sono la scelta più diffusa.

Ovviamente, in questo progetto la ghiaia funge da filtro. Tuttavia, questo non è l'unico progetto utilizzato. Vengono prodotte numerose varianti di tubi di drenaggio con filtri preinstallati, che sono altamente tecnologiche e resistenti.

In passato, venivano utilizzati anche tubi in cemento-amianto, specificamente progettati per il recupero di terreni. Questi tubi sono durevoli e resistenti a diverse sostanze chimiche attive. Nelle condotte idriche si utilizzano raccordi speciali per vari scopi.

Una componente importante del sistema di drenaggio sono i pozzi di ispezione, progettati per monitorare le condizioni del sistema e attuare misure preventive e interventi di disostruzione delle reti ostruite.

La struttura finale del sistema di drenaggio è costituita da un pozzo collettore. Viene installato quando non è possibile collegare la rete di drenaggio alla condotta fognaria centrale per le acque meteoriche, come accade tipicamente nella maggior parte dei progetti edilizi suburbani. Il contenuto del pozzo viene pompato nel terreno e, poiché l'acqua proveniente dal sistema di drenaggio è relativamente pulita, la filtrazione attraverso il terreno è sufficiente a garantire la sicurezza sanitaria delle acque di deflusso.

Pulizia delle acque reflue

Il modo principale per mantenere un ambiente favorevole è depurare adeguatamente le acque reflue da vari tipi di contaminanti.

L'acqua utilizzata viene purificata mediante diversi metodi volti a rimuovere in più fasi, attraverso la filtrazione e la neutralizzazione, sostanze nocive e contaminanti.

L'obiettivo finale è quello di restituire l'umidità purificata al processo tecnologico dell'azienda o all'ambiente naturale.

Metodi tecnologici per il trattamento delle acque reflue

Considerata la vasta estensione del nostro Paese, i sistemi centralizzati di smaltimento delle acque reflue non sono disponibili ovunque. Allo stesso tempo, nella maggior parte delle imprese, l'utilizzo dell'acqua è parte integrante dei processi tecnologici.

Trattamento delle acque reflue presso un'azienda idrica

Pertanto, l'utilizzo degli impianti locali di depurazione delle acque reflue per il trattamento delle acque di scarico è inevitabile. Anche i proprietari di case di campagna situate al di fuori della portata delle infrastrutture comunali per lo smaltimento delle acque reflue devono adottare questo approccio.

A tale scopo, vengono prodotti e sono costantemente disponibili sul mercato delle costruzioni mini impianti di depurazione delle acque reflue.

Le acque reflue vengono convenzionalmente suddivise in tre categorie principali:

1. Rifiuti domestici e di consumo, compresi i rifiuti fecali.
2. Superficie - derivante dalle precipitazioni provenienti dall'atmosfera.
3. Acque industriali, generate dall'acqua utilizzata nei processi tecnologici per il lavaggio di materie prime e prodotti finiti, nonché per il raffreddamento di attrezzature e utensili durante la produzione. In questa categoria rientrano anche le acque estratte dal sottosuolo durante l'estrazione mineraria.

Le fasi principali del processo di pulizia

Uno dei primi compiti nel trattamento delle acque reflue è la separazione dei vari tipi di impurità meccaniche. Il metodo principale è la filtrazione attraverso diversi tipi di setacci e griglie. Il materiale insolubile risultante può essere riciclato o smaltito in discariche di rifiuti solidi.

Successivamente, le acque reflue vengono decantate per rimuovere eventuali contaminanti solidi residui. Le sostanze non disciolte che rimangono dopo la filtrazione vengono depositate in fosse settiche e vasche di sedimentazione, mentre i residui di olio e grasso vengono separati in trappole per oli e separatori di grassi.

Successivamente, vengono utilizzati metodi biologici di trattamento delle acque reflue per rimuovere i contaminanti batterici. L'obiettivo è eliminare i microrganismi patogeni sfruttando al contempo le specie benefiche. Ciò provoca la loro morte e la precipitazione sotto forma di precipitato solido.

I batteri per il trattamento delle fosse settiche sono sostanze multifunzionali e biologicamente attive utilizzate in diversi settori. Nell'industria vengono impiegati per il trattamento delle acque reflue, mentre nella vita quotidiana sono utilizzati per il trattamento di fosse settiche e pozzi neri.

In agricoltura, i microrganismi vengono utilizzati per accelerare la maturazione del compost, riducendo così i tempi di produzione dei fertilizzanti organici.

Per la depurazione delle acque reflue si utilizzano due tipi di batteri: anaerobici e aerobici. I primi operano in assenza di ossigeno, mentre i secondi lo utilizzano attivamente. Durante il loro ciclo vitale, i batteri anaerobici producono metano, un gas dall'odore forte e sgradevole. Per questo motivo, il loro impiego in questo ambito è raro.

I batteri anaerobici vengono utilizzati insieme ai batteri aerobici, costituendo la fase iniziale del trattamento delle acque reflue. Questi ultimi necessitano della presenza di ossigeno per prosperare, quindi l'aria viene insufflata nell'acqua.

A tale scopo, in ambito domestico si utilizzano compressori con ugello a spruzzo. Si può utilizzare anche un attivatore specifico.

Il trattamento con batteri aerobici non rilascia metano, poiché la reazione comporta il rilascio di anidride carbonica e calore. Le reazioni aerobiche liquefanno significativamente le acque reflue e il sedimento risultante può essere utilizzato come fertilizzante in agricoltura.

I microrganismi presenti nelle fosse settiche funzionano in circostanze specifiche, e questo deve essere tenuto in considerazione quando si utilizzano:

1. La temperatura dovrebbe essere compresa tra 5 e 55 gradi Celsius. Al di fuori di questi limiti, entrano in uno stato di dormienza.
2. I batteri possono vivere e lavorare solo in un ambiente liquido, quindi il preparato deve essere diluito con acqua prima di aggiungerlo alla fossa settica, secondo le raccomandazioni riportate sulla confezione del prodotto.
3. I microbi muoiono al contatto con sostanze contenenti cloro.
4. I batteri muoiono senza nutrimento, quindi è necessario reintegrarli dopo ogni lungo periodo di inattività della fossa settica.

I preparati complessi per il trattamento delle fosse settiche sono chiamati bioattivatori; oltre ai tipi di batteri menzionati, contengono preparati che favoriscono la decomposizione dell'ossigeno.

Il complesso di attrezzature per la depurazione delle acque reflue fognarie si presenta così:

Gli impianti di depurazione delle acque reflue sono praticamente inaccessibili per uso privato. La massima efficienza in ambito domestico può essere raggiunta attraverso un trattamento multistadio che utilizza biotecnologie e filtrazione del suolo. Le attrezzature per gli impianti di depurazione delle acque reflue sono ampiamente disponibili sul mercato edile.

Impianti fognari urbani

Il compito principale del sistema fognario cittadino è quello di raccogliere le acque reflue provenienti dalla città. L'intero sistema è suddiviso in diverse fasi di raccolta:

1. Le acque reflue e i liquami sanitari provenienti dagli edifici residenziali vengono raccolti tramite colonne montanti e convogliati nella rete fognaria principale dell'edificio.
2. Da lì, la sostanza entra nei collettori combinati dei distretti e nelle reti cittadine.
3. Oltre a questo tipo di rifiuti, vengono smaltite anche le acque piovane, che trasportano una grande quantità di inquinanti costituiti da ciò che noi, residenti delle città, lasciamo incautamente nelle aree urbane.
4. Le dimensioni delle tubature dell'acqua aumentano a ogni livello: da 100-110 millimetri per una colonna montante domestica a una condotta fognaria di raccolta con un diametro di 3,5 metri o più. Queste tubature dell'acqua sono realizzate in muratura.

Solo dopo aver completato questo processo iniziano le attività di purificazione dell'acqua.

Nella prima fase, il flusso passa attraverso un setaccio che trattiene gli oggetti solidi di grandi dimensioni. È incredibile vedere cosa si nasconde in un simile "recuperato"!

C'è di tutto, dalla schiuma di sapone ai gattini annegati.

L'acqua passa quindi attraverso un setaccio con maglie di dimensioni non superiori a 2 millimetri, dove vengono trattenuti tutti i tipi di rifiuti, che vengono poi smaltiti nelle discariche per rifiuti solidi.

Come funziona: la tecnologia di purificazione dell'acqua

All'acqua parzialmente purificata vengono aggiunti reagenti chimici per far precipitare il fosforo. Il liquido viene quindi inviato a vasche di decantazione, dove viene purificato dai solidi sospesi e dai componenti galleggianti.

Qui si completa la fase di pulizia primaria, effettuata meccanicamente e, in parte, chimicamente.

Il liquido filtrato e decantato è praticamente privo di solidi sospesi, ma contiene una grande quantità di batteri nocivi e componenti chimici disciolti dannosi per l'uomo e per l'ambiente.

Il processo di purificazione prosegue con la rimozione della materia organica. I contaminanti biologici vengono eliminati mediante dispositivi chiamati vasche di aerazione. Questi grandi contenitori vengono riempiti con fanghi attivi liquidi e alimentati continuamente con aria.

Il fango attivo contiene gli stessi batteri che possono distruggere i batteri che si trovano nelle vicinanze, soprattutto in presenza di eccesso di ossigeno. Vale la pena notare che un ciclo di trattamento completo per una vasca dura circa cinque ore.

Il liquido viene quindi inviato a vasche di decantazione per separare i fanghi attivi. Una parte di essi viene riutilizzata per ripetere il processo di trattamento biologico, mentre l'eccesso viene incenerito in forni speciali a temperature di circa 800 gradi Celsius.

La fase finale della purificazione dell'acqua è il trattamento con raggi ultravioletti. Le radiazioni UV eliminano virtualmente tutti i batteri presenti nell'acqua, rendendola completamente innocua.

Il controllo di qualità finale della pulizia viene spesso eseguito utilizzando metodi non convenzionali. Ad esempio, si utilizza un metodo per testare i gamberi di fiume. Un esemplare viene collocato in un acquario con acqua a temperatura controllata e se ne osserva il comportamento.

Tuttavia, non si fermano qui. All'animale vengono applicati dei sensori cardiografici e viene eseguito un elettrocardiogramma per determinarne le condizioni. Se i risultati sono insoddisfacenti, viene effettuato un esame di laboratorio approfondito per individuare la causa della pulizia inadeguata.

Trattamento delle acque reflue

I molluschi, che prosperano in acque pulite, sono ottimi indicatori di purezza ambientale. Non solo gamberi e lumache, ma anche altre specie di questi animali vengono utilizzate. Tuttavia, una reazione positiva da parte di questi "sensori" non significa necessariamente che il liquido testato in questo modo sia potabile.

Zone sanitarie

La progettazione degli impianti di depurazione delle acque reflue include necessariamente l'organizzazione di una zona sanitaria.

Gli impianti di depurazione delle acque reflue rappresentano una componente infrastrutturale fondamentale per la protezione dell'ambiente dagli agenti inquinanti nocivi. La rete fognaria di una comunità convoglia le acque contaminate, che devono essere trattate. In fase di progettazione, la composizione delle acque reflue viene analizzata individualmente e le apparecchiature vengono selezionate di conseguenza.

Gli impianti di depurazione delle acque reflue rappresentano di per sé un rischio elevato a causa del potenziale terrorismo. Ma anche il semplice processo di trattamento di sostanze pericolose è estremamente rischioso.

Gli impianti di approvvigionamento idrico di qualsiasi tipo vengono realizzati in aree designate e protette, denominate zone sanitarie. Il requisito primario per la loro costruzione e gestione è la sicurezza epidemiologica.

Queste aree comprendono non solo gli impianti di trattamento, ma anche le prese d'acqua, le utenze e le attrezzature. Gli enti di controllo ambientale sono responsabili della manutenzione di queste zone sanitarie.

Le zone sanitarie degli impianti di depurazione delle acque reflue sono generalmente recintate in modo sicuro e segnalate con appositi cartelli di avvertimento. In queste aree è vietato quanto segue:

1. Inquinamento derivante da rifiuti domestici o industriali.
2. Uso del letame come fertilizzante, applicazione di pesticidi per qualsiasi scopo, fertilizzanti.
3. È vietato collocare in quest'area magazzini di pesticidi, vernici e pitture, prodotti petroliferi, nonché qualsiasi altra sostanza in grado di inquinare le risorse idriche e il suolo.
4. Svolgere qualsiasi tipo di attività agricola.
5. Estrazione di risorse naturali, tra cui sabbia e ghiaia.
6. Esecuzione di lavori di sterro.

Le zone sanitarie garantiscono il funzionamento sicuro degli impianti di trattamento delle acque reflue (WWTP).

Pulizia delle fognature

Un tubo di scarico intasato non è un evento così raro che chiunque si sia imbattuto in esso almeno una volta nella vita. Pertanto, la maggior parte delle persone ha familiarità con strumenti come la sonda per tubi o lo sturalavandini per liberare le tubature di scarico.

Ma non tutti hanno familiarità con metodi di pulizia meccanica più complessi, come ad esempio una macchina idrodinamica. Questo dispositivo esiste da oltre mezzo secolo e viene utilizzato con successo quando necessario.

Pulizia delle fognature con la macchina elettromeccanica Rothenberger.

Questo dispositivo rimuove le ostruzioni utilizzando acqua ad alta pressione. Una pompa spinge un getto d'acqua nel tubo di scarico fino all'ostruzione, rimuovendola. Il dispositivo può essere utilizzato non solo per la pulizia di tubature esterne, ma anche per impianti interni, a seconda della dimensione dell'ugello.

La pompa genera una pressione di circa 120-125 MPa, che consente di rimuovere ostruzioni non solo nella rete fognaria, ma anche nelle tubature dell'acqua.

Eventuali contaminanti possono essere rimossi mediante metodi idrodinamici., mentre la capacità del sistema fognario non fa che migliorare, il che porta a una maggiore efficienza del sistema.

Una macchina per la pulizia degli scarichi è un mezzo molto efficace per rimuovere le ostruzioni. Tuttavia, non è sempre possibile utilizzarne una, soprattutto ai piani superiori di un grattacielo. In questi casi, si utilizzano dispositivi di pulizia portatili che possono essere spostati manualmente.

Il metodo di utilizzo di tale dispositivo è il seguente:

1. È necessario selezionare l'attrezzatura idonea per la tubatura fognaria ostruita.
2. Utilizzando una finestra di ispezione o l'imboccatura del WC, inserire la punta del dispositivo nella tubatura fino a una profondità di almeno un metro. Quando si apre il rubinetto dell'acqua, la punta si muove automaticamente.
3. L'ugello dirige un getto d'acqua direttamente sull'ostruzione, frantumandola. I detriti disgregati vengono quindi rimossi attraverso lo scarico.
4. Una volta rimosso il blocco, è necessario lavare la tubatura per eliminare eventuali detriti rimanenti.

La macchina per la pulizia delle condotte fognarie è il metodo più moderno per pulire le fognature, prolungandone la durata.

Norme e regolamenti edilizi per gli impianti di depurazione delle acque reflue

Esistono numerosi documenti organizzativi e normativi relativi all'installazione di sistemi fognari, emanati da diverse agenzie. Per quanto riguarda le abitazioni unifamiliari, il documento più completo ed esaustivo è lo SNiP 31-02, che affronta le seguenti problematiche:

• Requisiti generali per gli impianti fognari;
• posa di dispositivi di scarico e condotte;
• reti esterne di sistemi fognari autonomi;
• impianti di trattamento delle acque reflue;
• sistemi con dispositivi per lo scarico delle acque reflue nel terreno;
• sistemi che prevedono lo scarico di acque reflue in un corpo idrico superficiale;
• costruzione di serbatoi per lo stoccaggio delle acque reflue;
• norme per il pompaggio delle acque reflue;
• dispositivi per fosse settiche.

Il documento fornisce istruzioni chiare sulle norme per la gestione delle acque reflue, dalla loro produzione fino allo smaltimento finale.

I migliori sistemi di depurazione delle acque reflue domestiche

"Città comoda": Impianti di trattamento, fognature

La scelta di un sistema di trattamento delle acque reflue dipende in larga misura da diversi fattori, non solo dalle preferenze del futuro utente. Alcuni elementi, infatti, determinano la progettazione ottimale dell'impianto. Tra questi, le caratteristiche del paesaggio, la composizione del terreno in cui sorge l'impianto di trattamento, la composizione prevista delle acque reflue e il numero di residenti nell'edificio.

Assemblare un sistema di questo tipo è facile grazie ai prodotti di Best House, un'azienda produttrice locale. Questi dispositivi compatti sono progettati per 1-5 utenti e possono essere personalizzati in base alle vostre esigenze.