CAPITOLO V. Conclusioni
5.1
Il caso di studio
In questa tesi di laurea è stato affrontato il problema di reperire acqua non potabile per il lavaggio delle imbarcazioni per il porto di Marina di Pisa in progetto.
Si è allora valutato se sia possibile ottenere quest’acqua dal recupero delle acque reflue uscenti dal depuratore di Marina di Pisa. Comparando i dati relativi ai valori delle acque in uscita dal depuratore e i limiti previsti dalla tabella 1 del D.M. 185/03 (Allegato 1), si è riscontrato che alcuni parametri non rispettano tali limiti. In particolare, trattando le acque con l’attuale processo di depurazione, non vengono rispettati i limiti fissati dalla normativa italiana suddetta su Solidi Sospesi, Azoto, Fosforo, Escherichia Coli e Cloruri (Allegato 4). I primi tre parametri risultano discostarsi di poco dai valori fissati dalla recente normativa italiana. La carica batterica è invece elevata perché attualmente nell’impianto di depurazione di Marina di Pisa, il trattamento di disinfezione con ipoclorito di sodio viene utilizzato in maniera discontinua. Per il parametro Cloruri, infine, è stato riscontrato, negli ultimi due anni (2003-2004), una concentrazione media di circa 300 mg/l Cl- con punte superiori ai 4000 mg/l Cl- (Tab. 12, Cap. III), dove il limite normativo prevede un valore massimo di 250 mg/l Cl- (Tab.1, Cap. I).
Per rendere possibile il riutilizzo di queste acque è stato quindi necessario prevedere di realizzare una serie di trattamenti d’affinamento. In particolare sono state individuate due tipologie impiantistiche: un trattamento tecnologico composto di chiariflocculazione, filtrazione e disinfezione ed un trattamento di fitodepurazione preceduto da una disinfezione con cloro e seguito da una filtrazione (Cap. IV).
Questi trattamenti sono stati progettati per rispettare i limiti su Solidi Sospesi, Azoto, Fosforo, ed Escherichia Coli.
Nonostante l’alto tenore di Cloruri, non è previsto alcun intervento per abbatterli perché su tale parametro può essere richiesta una deroga alla Regione competente, dato che l’elevata concentrazione di sali non provoca problemi in acque destinate al lavaggio delle imbarcazioni e visto che i trattamenti per l’abbattimento del cloro risultano essere molto costosi (osmosi inversa).
Dallo studio della quantità d’acqua da fornire al porto è emerso un esubero di un volume consistente d’acqua reflua depurata da recuperare. Nei mesi di maggior consumo da parte del porto in progetto a Marina di Pisa (Luglio ed Agosto), il volume d’acqua reflua recuperata utilizzato è stimato intorno ai 202,5 m3 al giorno (Tab. 8, Cap. II).
Sulla base della portata totale uscente dal depuratore si è stimato un volume residuo d’acqua reflua depurata recuperata intorno a 8850 m3 al mese, ovvero 285,5 m3 al giorno (Tab. 10, Cap. II).
Ci si è chiesti se fosse conveniente trattare tutta la portata o trattare il solo volume necessario al porto in progetto.
Da considerazioni economiche, ovvero per ammortizzare il costo del trattamento terziario, si è deciso di trattare tutta la portata. Tale portata verrà trattata nel solo periodo necessario al porto, da Maggio a Settembre, se si utilizza il trattamento tecnologico, mentre verrà trattata per tutto l’anno se si sceglie di realizzare il trattamento di fitodepurazione perché appare sconveniente provvedere al reimpianto della vegetazione all’interno del bacino ogni volta che si riavvia; risulta maggiormente conveniente farlo funzionare in continuo, visto i contenuti costi di gestione di un impianto di fitodepurazione.
La conclusione di riutilizzare tutta la portata d’acqua reflua depurata, deriva anche da previsioni di un futuro sviluppo ed impulso al riuso delle acque reflue. Se, infatti, fino ad oggi tali acque sono state considerate come uno scarto, la chiara tendenza è
disciplina il riutilizzo delle acque reflue recuperate (Allegato 1). Secondo quanto affermato nel “Regolamento recante le norme tecniche per il riutilizzo delle acque reflue”, il recupero delle acque reflue ha il vantaggio di limitare il prelievo d’acque di falda superficiali o profonde, ridurre l’impatto ambientale degli scarichi e favorire il risparmio idrico d’acque più pregiate.
Nella valutazione delle possibili destinazioni d’uso dell’acqua recuperata non utilizzata dal porto si è considerato se la qualità e la quantità di quest’acqua consentissero il riuso in agricoltura a scopo irriguo.
Partendo da considerazioni generali sulla pericolosità per piante e suoli di essere irrigati con acque salmastre (par. 2.4.2, Cap. II), ovvero con elevato contenuto di cloruri, ci si è posti il problema di verificare se il livello di cloruri delle acque reflue recuperate dal depuratore di Marina di Pisa fosse davvero nocivo per le colture. Per supportare tale valutazione è stata condotta una campagna di prelievi d’acque attualmente utilizzate per irrigare i terreni limitrofi al depuratore di Marina di Pisa (par. 3.1, Cap. III).
I risultati delle analisi di tali acque (Allegato 5) sono stati confrontati con le analisi sugli stessi parametri delle acque di uscita del depuratore. Da tale confronto è emerso chiaramente che la qualità delle acque reflue depurate risulta migliore delle acque oggetto di campionamenti. In particolare il livello di cloruri è risultato in linea e, in alcuni casi, nettamente inferiore al livello riscontrato nelle acque attualmente utilizzate a scopo irriguo (Fig. 3.7, Cap. III).
Si è giunti alla conclusione che le acque reflue depurate rigenerate potranno essere utilizzate per irrigazione col duplice vantaggio di poter destinare volumi d’acqua potabile ad usi più pregiati e limitare il prelievo di acqua di falda, ostacolando l’avanzamento del cuneo salino e la progressiva salinizzazione delle acque di falda (par. 2.4.1, Cap. II).
5.2
Valutazione di fattibilità
Lo scopo primario di questa tesi di Laurea rimane la valutazione di fattibilità sulle due possibili tipologie di trattamento terziario individuate.
Il trattamento terziario tecnologico presenta numerosi vantaggi. Innanzitutto l’utilizzo di trattamenti chimico - fisici e meccanici consente di garantire un’elevata efficienza del processo. Questo si traduce nella possibilità di adeguare i trattamenti in modo tale da rispettare sempre i limiti per il riutilizzo delle acque reflue imposti dalla normativa italiana. La garanzia di poter riutilizzare sempre le acque reflue è necessaria per fornire un servizio di qualità sia al porto in progetto a Marina di Pisa, sia al Consorzio che si dovrà occupare della distribuzione delle acque reflue recuperata per scopo irriguo.
Un altro aspetto da non sottovalutare, è il limitato ingombro del sistema di trattamento terziario tecnologico. Grazie alle ridotte dimensioni dei manufatti, è possibile realizzare l’opera direttamente in coda all’impianto attuale, in una zona all’interno del perimetro del depuratore di Marina di Pisa (Tavola 1 in Allegato). A fronte di tutti questi vantaggi, si riscontra un relativo svantaggio causato dalla complessità di gestione di un trattamento tecnologico rispetto ad un trattamento naturale. In realtà i costi di esercizio risultano comunque contenuti perché relativi ai soli cinque mesi di funzionamento dell’impianto di affinamento delle acque tecnologico.
Un ulteriore ostacolo alla realizzazione di questo impianto potrebbe essere il parere dell’Ente Parco Naturale di Migliarino, S. Rossore e Massaciuccoli. Il depuratore di Marina di Pisa si trova entro i confini esterni del Parco, ed è quindi soggetto alla normativa dell’Ente. Da questo punto di vista risulta più adeguato il trattamento terziario naturale.
trattamento terziario tecnologico (colore arancio), e la zona dove sorgerà il trattamento terziario di fitodepurazione (colore giallo).
Dal quadro d’insieme (Fig. 5.1) l’area destinata ad essere utilizzata per il presente progetto, sia esso trattamento tecnologico o fitodepurazione, risulta essere compresa nella zona agricola di sviluppo.
La deliberazione 12 Dicembre 1989, n.515, definisce la zona agricola di sviluppo come una zona dove la conferma delle destinazioni d’uso attuali si accompagna ad azioni di miglioramento nella efficienza delle struttura agrarie esistenti. Questo significa che non esistono vincoli per la creazione di opere per il trattamento terziario dei reflui civili di Marina di Pisa.
Il secondo piano di gestione delle tenute di Tombolo e Coltano prevede inoltre la realizzazione di zone umide di ripristino e zone di riallagamento. L’attenzione per le zone umide esistenti e la pianificazione del ripristino di altre indica la chiara volontà dell’Ente Parco Naturale di Migliarino, S. Rossore e Massaciuccoli di aumentare il numero delle aree umide. Secondo questa linea direttiva ha una valutazione favorevole la creazione di un impianto di fitodepurazione, che potrebbe rientrare nella categoria delle zone di riallagamento. Si addice inoltre di più alla presenza del Parco un trattamento terziario naturale, rispetto al trattamento tecnologico per il minor impatto ambientale.
Oltre a questa valutazione favorevole, il trattamento di fitodepurazione ha altri vantaggi.
Per prima cosa, il trattamento naturale ha costi di esercizio molto bassi essendo scarsamente tecnologico e consentendo un notevole risparmio sugli attuali costi per il trattamento di disinfezione (par. 4.2.1 e par. 4.2.3, Cap. IV)
Il funzionamento in continuo per tutto l’anno garantisce un minor impatto ambientale nel corpo idrico ricettore delle acque di scarico depurate, rispetto al trattamento tecnologico che dovrebbe entrare in funzione solo da Maggio a Settembre.
Gli svantaggi del trattamento terziario di fitodepurazione sono però numerosi. La resa di tale impianto non è costante perché vincolata alle condizioni climatiche ed ambientali. Non sarebbe perciò possibile garantire sempre un servizio di erogazione di acque reflue recuperate ad un livello di qualità del servizio garantito da un trattamento tecnologico.
Inoltre, per rispettare i limiti della normativa italiana sul riuso, è comunque necessario affiancare al trattamento di fitodepurazione un trattamento di disinfezione a monte ed un trattamento di filtrazione a valle del bacino. Questa commistione di trattamento naturale ed in parte tecnologico ridimensiona l’impatto favorevole di quest’impianto su un’area all’interno di un Parco Naturale.
Altro svantaggio rilevante è il notevole ingombro del trattamento terziario naturale (Fig. 5.1) che andrebbe ad occupare un’area che attualmente non è di competenza del depuratore di Marina di Pisa.
In conclusione è importante poter comparare trattamento tradizionale e naturale da un punto di vista economico.
Per poter fare un confronto economico tra le due scelte di trattamento per il recupero delle acque reflue, è necessario considerare non solo il costo di investimento per la costruzione dell’impianto, ma anche le spese necessarie alla manutenzione ordinaria e straordinaria e all’esercizio dell’impianto. Il confronto deve cioè tener conto della rata annuale del costo capitale dell’opera e delle spese annue di esercizio. La rata annuale del costo capitale dell’opera deriva dal piano d’ammortamento di durata 25 anni, ipotizzando per entrambi gli impianti una durata di vita utile venticinquennale ed un tasso di interesse annuo del 0,08% (par. 4.2.3, Cap. IV).
Dalla somma dei due addendi si è ottenuto un costo totale annuo dei due impianti. Dividendo questo costo per la sola portata di acqua reflua riutilizzata (periodo Maggio – Settembre), si ottiene un costo del trattamento per recuperare l’acqua reflua depurata, riferito al m3 pari a:
0,254 € / m3 per il trattamento terziario tecnologico (par. 4.2.4, Cap. IV)
La differenza di prezzo è dovuta sostanzialmente al costo di esercizio del trattamento tecnologico, che risulta molto maggiore del costo di esercizio del trattamento di fitodepurazione.
Per meglio evidenziare il diverso peso che hanno nelle due tipologie di trattamento i costi di costruzione ed i costi di esercizio, è stata fatta una valutazione del costo totale tenendo conto di possibili variazioni del tasso di interesse annuo. Il tasso di interesse annuo è strettamente legato alle condizioni economiche in atto al momento della realizzazione dell’opera.
Variazione dei costi annuali degli impianti al variare del tasso di interesse 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
tasso di interesse annuo
Euro all'anno
trattamento naturale
trattamento tecnologico
Figura 5.2. Valutazione della variazione del costo totale dei due diversi trattamenti al variare del tasso di interesse annuo.
al costo del trattamento tecnologico fino ad un valore del tasso di interesse dello 0,15% (Fig. 5.2).
Lo scarto tra i costi dei due trattamenti si assottiglia con l’aumentare del tasso di interesse. Questo significa che il costo di costruzione ha un peso maggiore nell’impianto di fitodepurazione rispetto al trattamento terziario tecnologico, per il quale ha maggior peso il costo di esercizio.
Se si valuta quindi la scelta dell’impianto migliore secondo il criterio del minimo costo risulta preferibile il trattamento terziario naturale per un tasso di interesse annuo fino al valore dello 0,15%.
La scelta del trattamento di fitodepurazione appare quindi conveniente sia da un punto di vista economico, sia da un punto di vista ambientale.
L’inserimento del bacino di fitodepurazione all’interno del Parco di Migliarino, S. Rossore e Massaciuccoli permette di combinare la presenza di un trattamento terziario necessario e compatibile con le esigenze di qualità per il recupero delle acque reflue depurate, con la creazione di una zona ad alta valenza naturalistica. In virtù di quanto detto appare migliore la scelta del trattamento terziario naturale per il riuso dei reflui del depuratore di Marina di Pisa, rispetto al trattamento terziario tecnologico.
