Monitoraggio nell’esercizio dei sistemi di riuso
Prof.ssa Margherita Ferrante
Direttore Laboratorio di Igiene Ambientale e degli Alimenti (LIAA).
Dipartimento "GF Ingrassia”
Direttore UOC Igiene Ospedaliera Policlinico
Monitoraggio nell’esercizio dei sistemi di riuso delle acque reflue
Direttore UOC Igiene Ospedaliera Policlinico Task-Force Ambiente e Salute
Ministero della Salute
Monitoraggio nell’esercizio dei sistemi di riuso
Prof.ssa Margherita Ferrante
Direttore Laboratorio di Igiene Ambientale e degli Alimenti (LIAA).
Dipartimento "GF Ingrassia” - UNICT
Direttore UOC Igiene Ospedaliera Policlinico-VE, CT
Monitoraggio nell’esercizio dei sistemi di riuso delle acque reflue
Direttore UOC Igiene Ospedaliera Policlinico-VE, CT Force Ambiente e Salute
Ministero della Salute
Gli impatti complessivi sull'economia dovuti minimo di 8,7 miliardi di euro (principalmente Francia e il Regno Unito), misurati come le perdite (CE, 2007). Gli effetti immediati della siccità,
nonché gli effetti più indiretti, come la riluttanza avere anche un grave impatto economico.
Come effetto del cambiamento climatico, la danni ambientali ed economici sono aumentate 1976 e il 2006 il numero di aree e di persone 1976 e il 2006 il numero di aree e di persone e il totale i costi della siccità sono ammontati dell'estate 2017 possono ulteriormente illustrare settore agricolo italiano prevedeva perdite per tendenza continui con la scarsità d'acqua non preoccupazione in tutta l'UE con conseguenze può a sua volta influire sulla competitività e sul Per rispondere a questo problema, le risorse modo più efficiente.
dovuti alla siccità del 2003 sono stati stimati a un (principalmente per quanto riguarda i paesi mediterranei, la perdite stimate direttamente derivanti dalla siccità siccità, come i danni all'agricoltura e alle infrastrutture, riluttanza ad investire in una zona a rischio, possono
la frequenza e l'intensità della siccità e dei loro aumentate drasticamente negli ultimi trenta anni: tra persone colpite dalla siccità è aumentato di quasi il 20%
persone colpite dalla siccità è aumentato di quasi il 20%
ammontati a 100 miliardi di euro (CE, 2012). Le siccità illustrare le dimensioni della perdita economica; il solo per 2 miliardi di euro2. Si prevede che questa non più limitata a pochi angoli d'Europa, ma già una conseguenze ambientali ed economiche significative. Ciò sul funzionamento efficiente del mercato interno risorse idriche europee dovrebbero essere gestite in
Parlamento e Consiglio dell’Unione Europea hanno trovato l’accordo.
23 settembre 2018
Approvato in via definitiva il Pacchetto Economia Circolare Approvato in via definitiva il Pacchetto Economia Circolare
che aggiorna sei differenti direttive: Rifiuti, Discariche,
Imballaggi, Veicoli a fine vita, Pile e Accumulatori a fine vita, RAEE (rifiuti di apparecchi elettrici ed elettronici).
RAEE (rifiuti di apparecchi elettrici ed elettronici).
Parlamento e Consiglio dell’Unione Europea hanno trovato l’accordo.
23 settembre 2018
Approvato in via definitiva il Pacchetto Economia Circolare Approvato in via definitiva il Pacchetto Economia Circolare
che aggiorna sei differenti direttive: Rifiuti, Discariche,
Imballaggi, Veicoli a fine vita, Pile e Accumulatori a fine vita, RAEE (rifiuti di apparecchi elettrici ed elettronici).
RAEE (rifiuti di apparecchi elettrici ed elettronici).
Come è oramai evidente le risorse idriche saranno il problema riuso delle acque reflue, nel nostro Paese, purtroppo,
affrontato con seria attenzione.
RIUTILIZZO DELLE ACQUE REFLUE
A livello internazionale è dal 1973 che l’Organizzazione Sanità (OMS), si occupa del tema del riuso delle successivamente con la direttiva UE 91/271 l’Europa problema del riutilizzo delle acque reflue urbane.
In Italia, oggi, la materia è disciplinata dal DM 185/2003 attuazione alle Regioni) che stabilisce le norme tecniche delle acque reflue domestiche, urbane ed industriali e affrontato con seria attenzione.
delle acque reflue domestiche, urbane ed industriali e Ambientale (TUA -Dec. Leg.vo 152/2006) art. 98 e tabella
problema sempre più di attualità per un futuro sostenibile purtroppo, sia a livello normativo che attuativo, non è mai stato
REFLUE IN AGRICOLTURA
l’Organizzazione mondiale della delle acque reflue;
l’Europa si è posta il
2003 (che da delega di tecniche per il riutilizzo e dal Testo Unico e dal Testo Unico tabella III Allegato 5.
STESSA NATURA?
Un criterio di classificazione delle Un criterio di classificazione delle
diversa origine, civile oppure industriale sostanza organica in netta prevalenza essenzialmente da scarichi domestici
rinvengono sostanze di origine
impiegate per lo svolgimento di particolari esempio la lavorazione delle
conserve alimentari, medicinali, vernici
A prescindere dalla loro diversa
dalle acque reflue possono presentarsi caratterizzate da dimensioni molecolari occhio nudo), oppure in forma
permettono l’individuazione ad occhio
delle acque reflue è basato sulla loro delle acque reflue è basato sulla loro industriale. Nelle prime si ritrova prevalenza poiché sono costituite domestici; nelle seconde, invece, si origine naturale e di sintesi chimica
particolari cicli produttivi, quali ad pelli oppure la produzione di vernici, etc…
diversa natura, le sostanze trasportate presentarsi o in forma disciolta molecolari e quindi non visibili ad forma sospesa (dimensioni che ne
occhio nudo).
Le acque reflue recuperate possono
IRRIGUO – Per irrigare colture destinate tanto alla produzioni quanto per scopi diversi, quali colture energetiche. Oppure ricreative e sportive;
CIVILE – Per il lavaggio delle strade nei centri urbani
raffreddamento; per l’alimentazione di reti duali di adduzione, esclusione dell’utilizzazione diretta di tale acqua negli
scarico nei servizi igienici;
scarico nei servizi igienici;
INDUSTRIALE – Come acqua antincendio, di processo, industriali, con l’esclusione degli usi che comportano un
i prodotti farmaceutici e cosmetici.
Le acque reflue recuperate destinate al riutilizzo irriguo recupero determinati requisiti di qualità chimico–fisici dell’allegato 3 del decreto).
possono essere destinate ad uso:
produzioni di alimenti per il consumo umano ed animale, Oppure per irrigare spazi verdi o destinati ad attività
urbani; per l’alimentazione dei sistemi di riscaldamento o adduzione, separate da quelle delle acque potabili, con negli edifici a uso civile, ad eccezione degli impianti di
processo, di lavaggio e per i cicli termici dei processi un contatto tra le acque reflue recuperate e gli alimenti
irriguo o civile devono possedere, all’uscita dell’impianto di fisici e microbiologici riportati in normativa (tabella
BOD5 – Biochemical Oxigen Demand, è la richiesta di ossigeno da parte dei procedure utilizzate per la sua determinazione sono la prova respirometrica, il
del volume di 300 ml per inibire la crescita di alghe al loro interno, si riempono parzialmente depongono in un frigo termostato alla temperatura di 20 °C per la durata di 20
metabolica dei microrganismi la quantità di ossigeno presente diminuirà e quindi consumato nei primi 5 giorni della prova corrisponde a circa i 2/3 del BOD totale scelto come parametro di riferimento per la determinazione del contenuto di organico
(A) BODncampione analizzato (mg/l) = O2disciolto inizio - O2disciolto fine (B) BODnbianco (mg/l) = O2disciolto inizio - O2disciolto fine
BODncampione originale (mg/l) = (A) x FD - (B) dove FD = Fattore di diluizione del campione
COD – Chemical Oxygen Demand, rappresenta la misura dell’ossigeno necessario un ossidante forte in ambiente acido a caldo. Il metodo di analisi prevede l’ossidazione mediante una soluzione di dicromato di potassio in presenza di acido solforico concentrato dicromato viene titolato con una soluzione di solfato di ammonio e ferro e la concentrazione metodo, è proporzionale alla quantità di dicromato di potassio consumato. La durata
tipo di acqua reflua, risultando compreso tra 1,9÷2,5 volte il BOD5 nel caso di liquami
Solidi sospesi totali – I solidi totali trasportati da un refluo urbano si suddividono suddividono in grossolani, sedimentabili e non sedimentabili ancora in base alla suddividono in grossolani, sedimentabili e non sedimentabili ancora in base alla dell’acqua e la forza peso prevale sulle forze superficiali. Per solidi sospesi CAMPIONE rispetto al peso del filtro TAL QUALE, a seguito del suo essiccamento sospesi totali.
Azoto e fosforo – la concentrazione di azoto e fosforo negli scarichi va limitata acqua –azoto e fosforo per l’appunto–, in quantità eccessiva che provoca la determinano una maggiore attività batterica che aumenta il consumo globale di necessaria la presenza di entrambi gli elementi perché il fenomeno abbia luogo, che per esso è possibile un trattamento biologico oltre che chimico che è più costoso
Il valore limite di azoto imposto dalla normativa è somma dei contributi di tutte
dei microrganismi per la degradazione della sostanza organica biodegradabile metodo diretto e il metodo per diluizione. Si utilizzano IN DOPPIO bottiglie opache parzialmente con il campione di liquame, SI FISSA L’OSSIGENO AL TEMPO 0 20 giorni, termine entro il quale si esaurisce l’attività biologica. A seguito dell’attività quindi si misura l’ossigeno dopo 5 giorni. Sperimentalmente si è visto che il BOD totale, ovvero quello a 20 giorni. Per non attendere i 20 giorni necessari il BOD5 è stato
organico in un’acqua reflua.
necessario ad ossidare chimicamente le sostanze presenti in un campione, per mezzo l’ossidazione delle sostanze organiche ed inorganiche, presenti in un campione d’acqua
concentrato e di solfato di argento, come catalizzatore dell’ossidazione. L’eccesso concentrazione delle sostanze organiche ed inorganiche ossidabili, nelle condizioni
durata complessiva della prova supera di poco le 2 ore. Il COD varia in funzione liquami urbani.
suddividono in base alle loro dimensioni in solidi sospesi e solidi disciolti. I solidi sospesi loro dimensioni e allo loro capacità di sedimentare naturalmente perché più pesanti loro dimensioni e allo loro capacità di sedimentare naturalmente perché più pesanti totali si intendono tutti i solidi trattenuti da un filtro. L’aumento in peso del essiccamento in stufa a 103 ÷ 105°C fino a peso costante, rappresenta il contenuto in solidi
limitata per evitare fenomeni di eutrofizzazione, cioè la presenza di sostanze nutritive la proliferazione di alghe microscopiche che, a loro volta, non essendo smaltite
ossigeno, e la mancanza di questo provoca alla lunga la morte dei pesci. Poiché , è sufficiente abbattere solo uno dei 2 composti e si preferisce l’azoto dal momento costoso.
le forme in cui l’azoto può presentarsi , azoto ammoniacale, nitriti e nitrati. Inoltre
Passaggio in C-
Quattro diluizioni seriali 1:10 per i campioni contaminate) in 18 mL del diluente
-EC agar per E-coli
campioni di acque reflue trattate (poiché piu Tryptone salt per i coliformi totali .
L’esame per Salmonella prevede entro le 24 ore dal prelievo filtranti sterili di acetato di cellulosa da 0,45 micron; i
Brodo Rappaport Vassiliadis, Hektoen Enteric agar, Kligler Le colonie sospette sono identificate biochimicamente
La tipizzazione sierologica seguend le procedure standard vengono saggiate prima con antisieri polivalenti, per
vengono saggiate prima con antisieri polivalenti, per
monovalenti facenti parte del pool di antigeni compreso individuato l’antigene O si procede alla definizione della
prelievo, il filtraggio dell’acqua attraverso membrane i terreni utilizzati sono: Acqua Peptonata Tamponata, Kligler Iron Agar, Lysin Iron Agar.
biochimicamente tramite il sistema miniaturizzato API 20 E.
standard dello schema di Kauffmann Withe; le colture per l’individuazione dell’antigene somatico, e poi con i per l’individuazione dell’antigene somatico, e poi con i compreso nel polivalente risultato positivo. Una volta
della coppia di antigeni caratterizzanti i sierotipi.
soddisfare i fabbisogni idrici delle colture e si disperde quasi totalmente nell’atmosfera per tendono ad accumularsi e possono avere effetti negativi sulla fertilità del suolo e
lungo termine. Questo aspetto assume ancora maggiore rilevanza nel caso di acque la necessità di valutare a priori le caratteristiche qualitative delle acque e di stabilire valutazione della qualità delle acque reflue depurate vengono presi in considerazione parametri
I principali parametri chimici presi in esame all’uso irriguo sono: la salinità, in relazione disciolti, il pH, i cloruri, i solfati, il boro disciolti, il pH, i cloruri, i solfati, il boro organica, altri elementi e composti in tracce
per effetto dell’evapotraspirazione. Le sostanze disciolte in essa, invece, permangono sulla crescita delle colture, effetti che possono manifestarsi non solo nel breve
di qualità non ottimale come le acque reflue depurate.
stabilire i valori limite dei parametri individuati, accettabili ai fini del loro utilizzo in agricoltura parametri chimici, fisici e microbiologici.
esame per valutare l’idoneità di un’acqua relazione sia alla quantità che alla qualità dei sali boro, gli elementi nutritivi, la sostanza boro, gli elementi nutritivi, la sostanza tracce (metalli pesanti e composti organici).
Analizziamole in sintesi:
Non perfetto e regolare funzionamento degli impianti di fitodepurazione sugli impianti questi apparati funzionano spesso in maniera
risultato finale è una qualità delle acque reflue incostante;
Tra le principali questioni al riutilizzo agricoltura mi pare doveroso trattare
risultato finale è una qualità delle acque reflue incostante;
Mancanza di reti di distribuzione e di consorzi irrigui con una anche se di qualità verificabile;
Valori di salinità (fatto salvo il conforme valore soprattutto suoli per cui andrebbe fatto un preventivo studio pedologico Soprattutto gli aspetti qualitativi legati alla quantità e qualità
Considerate che le acque reflue hanno valori medi della conducibilità intorno ai 2.550 – 3.500 µS/cm, valori del SAR tra 3 e 12, pH
metalli pesanti (quali Cr, Pb, ecc.).
queste condizione un uso delle acque reflue senza due
fitodepurazione; in mancanza di un reale programma maniera discontinua, con controlli qualitativi saltuari. Il
;
riutilizzo delle acque reflue in trattare quelle più complesse
;
una concreta impossibilità all’utilizzo delle acque reflue
soprattutto dei coliformi) non sempre adeguato ad alcuni tipi di pedologico ed agronomico per l’uso irriguo con queste acque.
qualità dei sali pone seri limiti all’utilizzo di queste acque.
conducibilità elettrica (con fluttuazioni stagionali)
3 e 12, pH tra 5,5 e 9,5 e possibilità concreta della presenza
due condizioni essenziali è impensabile:
