Depuratori a filtro percolatore per piccole comunità isolate

Presentiamo in questa sezione i nostri depuratori a filtro percolatore, particolarmente indicati per piccole utenze (da 5 abitanti equivalenti in su) che non hanno accesso all'allaccio alla fognatura.

Il sistema di disinquinamento basato sulla percolazione è uno dei più antichi ed affidabili nel campo del trattamento e depurazione delle acque contenenti inquinanti biodegradabili, in primis le acque reflue urbane di origine civile e si basa sulla tecnica della cosiddetta "depurazione biologica a biomassa adesa".

La tecnica moderna è molto progredita in merito e da vari anni sono state introdotte numerose ed importanti innovazioni innovazioni, quale ad esempio l'utilizzo di corpi di riempimento in polimeri plastici appositamente studiati per i filtri percolatori in luogo delle pietre che venivano utilizzate fino ad alcuni decenni fa e che si possono ancora riscontrare nei vecchi impianti ancora in esercizio. 

Letto percolatore con pietreNella foto a sinistra riportiamo un esempio di questa tipologia di letti percolatori ormai caduti in disuso, riempito con ciottolame sul quale si viene a formare il classico film biologico. Si noti anche il sistema di distribuzione del refluo, realizzato con una serie di tubi forati che ruotano sfruttando la pressione dell'acqua uscente dagli ugelli: da ciò la classica forma a pianta circolare di questi impianti.

Corpo riempimento percolatore Nell'immagine a destra si riporta invece il primo piano di un tipico corpo di riempimento plastico di nuova concezione, da cui si evince chiaramente come le superfici specifiche sviluppate (generalmente indicate in mq/mc sulle relative schede tecniche fornite dal produttore) siano molto maggiori rispetto alle classiche ghiaie utilizzate fino ad alcuni decenni fa. Ricordiamo che una maggiore superficie specifica comporta una quantità maggiore di "biofilm" sviluppabile e di conseguenza un maggior rendimento depurativo a parità di volume totale del corpo filtrante.

Depuratore a filtro percolatore per il trattamento degli scarichi domestici e assimilabili

L’art. 100 comma 3 della parte terza del D.Lgs. n. 152/2006 dispone che per il trattamento degli scarichi di insediamenti, installazioni o edifici isolati che producono acque reflue domestiche (le cosiddette "acque nere") le Regioni devono individuare sistemi individuali o altri sistemi pubblici o privati adeguati.

depuratore a filtro percolatore

Le normative regionali hanno ottemperato negli anni successivi a questa disposizione individuando (fornendo cioè delle indicazioni progettuali sulla scelta dei processi da adottare) una serie di tecnologie adeguate per i diversi campi di utenza. Per gli scarichi di minore consistenza (solitamente inferiori ai 50 abitanti equivalenti) il sistema comprensivo di fossa Imhoff (per la sedimentazione primaria e, in molti casi, anche per la sedimentazione secondaria) e di filtro percolatore aerobico è ritenuto adeguato da tutte le norme regionali e la sua applicazione è ormai ampiamente diffusa. Per di più che la maggior parte delle Regioni non solo la ritengono una tecnologia "adeguata" ma addirittura "raccomandata" per l’affidabilità di funzionamento che la caratterizza. Da qui ne deriva una sempre maggiore diffusione.

Un'importante caratteristica dei filtri percolatori: l'elevata resistenza ai sovraccarichi e alle carenze di inquinanti organici

Infatti, nello specifico impiego per la depurazione degli scarichi domestici, la tecnica della filtrazione biologica aerobica che è alla base del trattamento mediante filtropercolazione è in grado di assicurare buone efficienze depurative insieme ad una notevole resistenza sia ai sovraccarichi organici (periodi di punta) che alle carenze temporanee di alimentazione in caso di utenze discontinue o stagionali. Per questo il filtro percolatore è particolarmente indicato in utenze quali le strutture turistiche o gli insediamenti isolati frequentati saltuariamente, oltre che alle piccole utenze domestiche occupate tutto l'anno.

Configurazione dei depuratori a filtro percolatore aerobico

Nella versione di serie, il depuratore in questione è costituito da una vasca a pianta rettangolare o circolare suddivisa tramite setti interni in tre comparti dove vengono realizzati i seguenti componenti:

schema filtro percolatore

  1. Sedimentatore primario: costituito da una fossa Imhoff comprensiva di canale di sedimentazione e vano di accumulo e digestione del fango (si veda l'apposita pagina di questo sito per maggiori sul funzionamento di una fossa Imhoff). In questa fase il refluo perde i solidi sedimentabili che potrebbero causare l'intasamento del filtro percolatore e nel contempo si ha un certo abbassamento delle concentrazioni di inquinanti.
  2. Filtro percolatore: è il comparto contenente il vero e proprio corpo filtrante, realizzato con moduli di riempimento plastico "alla rinfusa" caratterizzati da elevate superfici specifiche e attrezzato con pompa di ricircolo del percolato (dotata di distributore di flusso del tipo "splash plate" o similare) e pompa di rilancio dell’acqua biofiltrata al successivo stadio. L'aerazione del filtro necessaria ai fini dei processi biologici avviene per circolazione naturale ed è ulteriormente agevolata dal ricircolo della miscela operato dalla prima pompa. Qui il refluo pre-chiarificato (contenente materiale organico disciolto e sospeso) subisce vari passaggi attraverso il filtro, dove si forma la massa biologica ("biofilm") che opera il disinquinamento utilizzando l'ossigeno dell'aria.
  3. Sedimentatore secondario: questo comparto può essere di due tipi: o una fossa Imhoff analoga a quella del sedimentatore primario o un vano dotato di pompa di spurgo del fango sedimentato (posizionato sul fondo di una tramoggia) e di canaletta di sfioro in uscita. Nel primo caso il fango di supero (cioè il film biologico distaccatosi dal letto percolatore e qui immesso dalla pompa di rilancio) si accumula nel vano di digestione di questa seconda fossa Imhoff mentre nell'altro viene unito al fango "primario" della Imhoff in testa all'impianto.

Negli schemi sotto sono riportate le piante delle due tipologie di applicazione. A sinistra un impianto a pianta rettangolare con sedimentazione secondaria mediante fossa imhoff e a destra uno a pianta circolare e sedimentatore secondario dotato di tramoggia di fondo, pompa di prelievo dei fanghi di supero e canaletta di sfioro dell'acqua chiarificata.

Filtri percolatori
A tali componenti può essere necessario (se non espressamente richiesto dall'ente di rilascio dell'autorizzazione allo scarico) inserire (in testa) un degrassatore al fine di impedire ai grassi e olii di origine animale e vegetale di raggiungere il corpo filtrante. Questi infatti da un lato possono essere causa di fastidiosi intasamenti del filtro biologico e dall'altro risultano di difficile e lunga biodegradabilità per le popolazioni batteriche che su di esso si insediano. Come detto, spesso sono le stesse autorità che rilasciano le autorizzazioni allo scarico ad esigere la presenza del degrassatore: in tali casi si suggerisce (ove possibile) di separare le due linee degli scarichi (acque nere e acque di cucina) per poter pre-trattare col degrassatore solo quelle eventualmente contenenti i grassi (cioè quelle provenienti dalle cucine) prima di raccordarle con gli scarichi dei servizi igienici e immetterle nel depuratore.

I depuratori a filtro percolatore sono realizzati con l’impiego di vasche monoblocco prefabbricate in c.a.v. prodotte e allestite dalla Sintini s.r.l. nello stabilimento di Piangipane (RA).

Tabella assimilabilità degli scarichiConformati e attrezzati come sopra descritto, i depuratori a filtro percolatore possono essere impiegati per il trattamento delle acque reflue domestiche e di quelle assimilabili alle domestiche ai sensi dell’art. 2 comma 1 del D.P.R. 227/2011 riguardante la semplificazione di adempimenti amministrativi in materia ambientale.

Riportiamo a sinistra la Tabella 1 dell'Allegato A al Decreto ("Limiti di emissione delle acque reflue assimilabili alle domestiche per equivalenza qualitativa"). Quanto alle attività che il Decreto indica come assimilabili, il relativo elenco è riportato dalla Tabella 2 dello stesso Allegato che qui preferiamo non riportare e cui pertanto si rimanda per brevità di trattazione.

Riguardo i rendimenti di rimozione degli inquinanti, il refluo in uscita presenta circa il 10-15% del carico organico (in termini di BOD5) del totale che era precedentemente contenuto nelle acque in ingresso, con un conseguente rendimento di depurazione che arriva pertanto fino al 90% (nei casi di filtri percolatori a "basso carico").

Filtri percolatori anaerobici

Oltre alle suddette versioni a filtro percolatore aerobico sono disponibili anche quelle a filtro percolatore anaerobico (sommerso) che, seppur presentando delle problematiche rispetto ai primi (come ad esempio la possibilità di insorgenza di odori sgradevoli e la necessità di avere a disposizione spazi un po' più ampi per allocare l'impianto) hanno il vantaggio di non impiegare energia elettrica in quanto il loro funzionamento avviene a gravità e per tale motivo risultano una scelta obbligata in casi particolari, quali ad esempio l'impossibilità di avere un accesso economicamente conveniente alla rete elettrica. Nella foto sotto un primo piano del comparto di percolazione anaerobica di un impianto di questo tipo.

Filtro percolatore: particolare dei corpi di riempimento "alla rinfusa"

Generalmente la configurazione è quella con doppia fossa Imhoff (per la sedimentazione primaria e secondaria) intervallata da un vano (o una vasca appositamente dedicata) contenente il solo letto percolatore. Si precisa che in questo caso il volume totale del corpo filtrante deve essere maggiore rispetto a quello di un filtro percolatore con ricircolo (a parità di abitanti equivalenti serviti) in quanto il refluo, poiché defluisce a gravità, compie un solo "passaggio" attraverso il corpo filtrante stesso.

La nostra produzione di serie di filtri percolatori aerobici

La nostra produzione di serie copre un campo di utenza fino a 50 abitanti equivalenti ma per eventuali utenze di maggiore entità lo Studio Associato di Ingegneria Ambientale di I.De.A. Trattamento Acque progetta dei filtri percolatori “su misura” al fine di andare incontro alle eventuali esigenze della committenza. A tale scopo i progettisti dello Studio sono a disposizione per un consulto gratuito al fine di poter individuare la soluzione più adatta sia dal punto di vista progettuale che economico: come per tutti i nostri impianti la valutazione tecnica e la successiva quotazione economica non presenta alcun onero o impegno per il richiedente.

Nella tabella sottostante sono riportati i modelli di base con i relativi ingombri.
tabella depuratori a filtro percolatore

Come già accennato sopra e alla stregua di ogni altro nostro impianto, anche i filtri percolatori (siano essi aerobici o anaerobici) sono realizzati mediante l'impiego di vasche in cemento armato vibrato a tenuta idraulica e resistenza strutturale garantite.

Conclusioni e vantaggi dei filtri percolatori

Pertanto, visto quanto detto in precedenza, alla luce delle vigenti normative in materia e delle caratteristiche costruttive e funzionali dei filtri percolatori, si può affermare che questi sono particolarmente indicati per il trattamento delle acque reflue domestiche e assimilate prodotte da insediamenti di potenzialità fino a 50 abitanti equivalenti (ma in casi particolari anche oltre) in quanto si basano su processi semplici e affidabili in ogni situazione.

Inoltre, visto che solitamente le vasche con impiegate sono interrate, ne risulta un impatto paesaggistico minimo. A ciò si aggiunge una semplicità di manutenzione unica non riscontrabile, ad esempio, nei classici impianti a fanghi attivi: infatti le uniche operazioni di manutenzione ordinaria si riducono al solo spurgo del fango di supero (la cui produzione risulta tra l'altro più modesta rispetto al trattamento a fanghi attivi per utenze analoghe). Se ben progettati e dimensionati, i filtri percolatori sono in grado trattare le acque di scarico con affidabilità ed efficienza.

Se confrontati alla fitodepurazione invece richiedono un impegno di area molto minore.

Quanto al risparmio energetico, se confrontati ad un impianto a biomassa sospesa (fanghi attivi) di pari potenzialità i letti percolatori comportano un consumo energetico minore. Ad esempio un filtro percolatore per 40 abitanti equivalenti per la maggior parte del tempo di esercizio è caratterizzato dal funzionamento della sola pompa di ricircolo (0,37 kW) mentre l'equivalente a fanghi attivi prevede il funzionamento continuo di un compressore d'aria (per l'ossigenazione della miscela) di circa 1 kW. A ciò si affiancano una maggiore automaticità di processo e un migliore adattamento alle discontinuità di esercizio.

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