Impatto ambientale degli impianti di depurazione

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Il D.Lgs. 152/99 ha determinato un incremento delle opere di ristrutturazione, ammodernamento e in alcuni casi ampliamento degli impianti di depurazione delle acque reflue, per il raggiungimento dei nuovi limiti allo scarico e degli obiettivi di qualità dei corpi idrici recettori. La sensibilizzazione al problema della depurazione delle acque di scarico si scontra con la difficile accettazione sociale di impianti che, se pur di “disinquinamento”, presentano alcuni disturbi ambientali facilmente percepibili dalla popolazione. La necessità di interventi di mitigazione e il conseguimento di livelli di impatto accettabili giustificano il ricorso ad una procedura di valutazione di impatto ambientale, in particolar modo per gli impianti al servizio di grosse utenze urbane.
L’Allegato A del D.P.R. 12/4/1996 introduce gli “impianti di depurazione delle acque con potenzialità superiore a 100.000 abitanti equivalenti” tra le opere da assoggettare obbligatoriamente alla procedura di VIA regionale: da qui la necessità di definire alcune linee guida (fase di scoping) per la predisposizione dello studio di impatto ambientale per tale tipologia di opere. Questo documento presenta in sintesi gli esiti di un lavoro, svolto in collaborazione con la Struttura VIA della Regione Lombardia, che ha preso origine dall’analisi delle criticità ambientali più frequentemente rilevate negli impianti già esistenti e dall’esame di studi di impatto di impianti di depurazione precedentemente realizzati.
Gli impatti che in seguito a tali considerazioni si intende evidenziare sono costituiti dallo scarico nel corpo idrico recettore, dalle emissioni di sostanze maleodoranti in atmosfera e dal disturbo acustico. Per la stima delle alterazioni prodotte in tali comparti ambientali, sono state selezionate alcune metodologie previsionali, la cui applicabilità è stata verificata in seguito ad uno studio condotto su un impianto del Nord Italia.

Impatti sul corpo idrico recettore

Se gli interventi promossi dalla 152/99 comportano, in linea generale, un affinamento delle caratteristiche qualitative dei reflui depurati, l’aumento di capacità degli impianti e il conseguente aumento di carico inquinante può produrre situazioni di criticità per il corpo recettore. Ciò si verifica qualora venga a mancare un adeguato rapporto di diluizione tra lo scarico in uscita dall’impianto ed il corpo ricevente. è il caso frequente di recettori costituiti da canali artificiali, il cui regime idrologico è funzionale agli usi agricoli, e pertanto soggetto a notevoli diminuzioni di portata nel periodo invernale; o di corpi idrici caratterizzati da una bassa portata di magra ordinaria in rapporto alla portata dello scarico. Situazioni occasionali di criticità si possono infine presentare in concomitanza di eventi piovosi intensi e localizzati; deve essere in tal caso valutato, ai fini di determinarne il potenziale impatto sul corpo ricevente, il carico di inquinanti scaricati nel suo complesso, tenendo conto sia dell’efficienza della depurazione operata sulla quota di liquame sottoposta all’intero ciclo di trattamento, che di quella operata sul liquame eventualmente scolmato a valle dei soli trattamenti primari. La stima dell’impatto prodotto dallo scarico di un impianto di depurazione sulla qualità delle acque del corpo recettore viene ottenuta con l’utilizzo di un modello di simulazione in grado di restituire un andamento attendibile dei vari parametri di inquinamento, in considerazione anche delle possibili condizioni mitiganti fornite dal corso d’acqua stesso. Il modello in questione è il QUAL2E (E.P.A. Center for Water Quality Modeling, Tufts University, Environmental Research Laboratory).
Esso può simulare fino a 15 parametri di qualità delle acque in ogni combinazione desiderata dall’utente. Nel caso della valutazione di impatto di impianti per la depurazione delle acque reflue urbane possono essere considerati, salvo casi particolari legati al collettamento di utenze industriali, i seguenti parametri: Ossigeno disciolto, BOD, COD, azoto ammoniacale (N-NH3), azoto nitrico (N-NO3) , azoto nitroso (N-NO2 ) e fosforo totale (P tot). Il modello, applicabile a corsi d’acqua dendritici che possano essere considerati ben miscelati, assume che i maggiori meccanismi di trasporto, avvezione e dispersione, siano significativi solo lungo la direzione di flusso principale (asse longitudinale del corso d’acqua o canale). Il modello tiene conto di scarichi, derivazioni, canali tributari, afflussi incrementali ed efflussi. Dal punto di vista idraulico, QUAL2E è limitato alla simulazione dei periodi di tempo durante i quali sia il flusso del corso d’acqua che i carichi inquinanti in ingresso possono essere considerati essenzialmente costanti. QUAL2E può operare come modello statico o come modello dinamico, divenendo in quest’ultimo caso un utile strumento di pianificazione per il controllo della qualità delle acque. Operando come modello statico, può essere usato per studiare l’impatto di carichi inquinanti (dimensione, aspetti qualitativi e localizzazione del fenomeno) sulla qualità di un corso d’acqua superficiale, e può anche essere utilizzato, in congiunzione con un programma di campionamento, per identificare le caratteristiche quali-quantitative di sorgenti di carichi inquinanti diffuse. La stima dell’impatto richiede come operazione preliminare la simulazione del corso d’acqua, mediante una suddivisione dello stesso in tratti aventi caratteristiche idrauliche uniformi. Ogni tratto è poi diviso in sottotratti di uguale lunghezza, all’interno dei quali il modello opera un bilancio idrologico e un bilancio di massa. Il modello richiede come dati di input le caratteristiche qualitative del corso d’acqua relativamente ai parametri inquinanti di interesse, nonché ad altri parametri ad essi legati da processi fisici, chimici e biologici. La caratterizzazione idraulica presuppone la conoscenza di dati quali la portata, la pendenza dell’alveo e delle sponde, la larghezza del fondo, il coefficiente di dispersione ed il coefficiente di rugosità di Manning. La difficile acquisizione di tali dati, idraulici e qualitativi, necessaria in più sezioni lungo il corso d’acqua, rappresenta spesso un ostacolo all’efficacia della simulazione, a causa dell’inadeguatezza delle reti di monitoraggio.
Per quanto riguarda la caratterizzazione dello scarico o degli scarichi di cui si vuole simulare l’impatto, occorre definire la portata dell’immissione e i carichi inquinanti.
Nel caso dell’applicazione di studio effettuata, si è ritenuto necessario operare la simulazione di due scenari ipotizzabili. Il primo ha considerato la condizione estiva di portata di magra del corpo recettore, con i conseguenti problemi di insufficiente diluizione. Il secondo scenario ha preso come riferimento il caso di eventi piovosi intensi e localizzati, che determinano un aumento di portata in uscita e, potenzialmente, di carico inquinante. La stima dell’impatto in tempo di pioggia si ritiene necessaria in presenza di un sistema di fognature misto e di un basso rapporto tra alimentazione in tempo di pioggia e in tempo di secco. L’equazione di base risolta dal QUAL2E è l’equazione monodimensionale del trasporto di massa per avvezione – dispersione, che è numericamente integrata nello spazio e nel tempo per ogni parametro di qualità delle acque. Questa equazione include gli effetti di avvezione, dispersione, diluizione, reazioni e interrelazioni tra costituenti, sorgenti e derivazioni.

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