Recupero e riutilizzo delle acque nere

Le acque nere sono le acque che presentano sostanze fecali al loro interno. Anche queste possono essere recuperate e riutilizzate solo in determinati casi, come per esempio per l’irrigazione del giardino.
Il sistema di recupero e trattamento delle acque nere avviene grazie all’impiego di un impianto a fanghi attivi e prevede una prima fase di depurazione mediante sedimentazione primaria in vasca Imhoff per le acque nere e un  pre-trattamento degrassatore per le acque delle cucine. Si procede poi con l’ossidazione biologica degli scarichi pre-trattati, mediante l’impianto a fanghi attivi, e successivamente avviene la sedimentazione secondaria a valle del sistema di ossidazione. La sedimentazione secondaria prevede un compartimento di decantazione provvisto di estrattore fanghi per il ricircolo degli stessi. Un sistema di debatterizzazione mediante un bacino di contatto permette la disinfezione e l’accumulo per filtrazione in pressione su letto misto quarzite/carboni attivi. Può essere prevista, nella fase conclusiva del trattamento, un’eventuale debatterizzazione finale con raggi UV.
Le acque così trattate possono essere riutilizzate per il caricamento delle cassette dei WC, per l’irrigazione delle aree verdi, per la pulizia degli edifici o per la lavatrice, ma ovviamente quest’acqua non può in alcun modo essere riutilizzata per usi potabili.



Le acque fecali derivanti dai WC o dalle acque grasse provenienti dalle cucine possono essere filtrate attraverso un processo di fitodepurazione, nel quale le piante svolgono la funzione di filtri biologici che riescono a ridurre la quantità di sostanze inquinanti presenti nelle acque di recupero. I trattamenti di fitodepurazione sono particolari tipi di trattamento biologico che sono in grado di sfruttare la capacità di autodepurazione che hanno gli ambienti acquatici, come ad esempio stagni o paludi.

Per poter realizzare un sito per la fitodepurazione è necessario ricostruire artificialmente un habitat naturale dove sia possibile sviluppare i fenomeni biologici naturali che permettono la depurazione delle acque da trattare.
Per ottimizzare i rendimenti di questo sistema, ma soprattutto per minimizzare l’impiego di superficie per la creazione dell’habitat, la maggior parte delle volte vengono previsti dei sistemi di pretrattamento dell’acqua caratterizzati da un sedimentatore primario costituito da una vasca a tre camere Imhoff o condensagrassi.  La rimozione degli inquinanti avviene attraverso processi biologici, chimici e fisici, grazie ai quali le piante creano un ambiente ideale per lo sviluppo di microrganismi in grado di svolgere una funzione depurativa dell’acqua, i quali trovano sulle piante stesse un habitat adatto alla loro crescita.
Il processo di purificazione e recupero dell’acqua tramite fitodepurazione comporta innumerevoli vantaggi, come i bassi costi per la costruzione e la manutenzione dell’habitat, il minore impatto ambientale grazie all’assenza di odori e il totale abbattimento della carica patogena, senza dimenticare la creazione di un’area verde (al posto di manufatti in cemento). L’utilizzo del sistema di fitodepurazione è doppiamente ecosostenibile, poiché  permette una riduzione dei consumi di energia elettrica di almeno il 50% rispetto ad un tradizionale depuratore. 
L’acqua recuperata, come per i sistemi di depurazione delle acque nere precedentemente analizzati, può essere riutilizzata per diversi impieghi domestici, ma assolutamente non come acqua potabile.

Nel caso della fitodepurazione, esistono sostanzialmente due tipologie di sistemi di filtrazione:
-la fitodepurazione a flusso orizzontale
-la fitodepurazione a flusso verticale

Nella fitodepurazione a flusso orizzontale l’acqua rimane costantemente al di sotto della superficie del substrato e grazie ad una leggera pendenza scorre in senso orizzontale. In questi sistemi il livello dell’acqua si trova ad una quota di poco inferiore alla superficie e pertanto l’ambiente all’interno dei letti di sabbia, con lo strato impermeabilizzante collocato al di sotto di esso, risulta essere prevalentemente anaerobico. Ma in corrispondenza dei rizomi delle elofite si creano delle microzone ossigenate ben delimitate che determinano lo sviluppo del film batterico aerobico. L'alimentazione dei letti deve essere continua in modo tale da permettere e garantire una distribuzione del refluo uniforme su tutta la larghezza del letto. Affinché ciò avvenga, si utilizzano tubazioni forate che vengono inserite in una zona drenante riempita con materiale inerte grossolano e vengono disposte lungo tutta la lunghezza del letto.

Il bacino di fitodepurazione si riempie completamente di inerti  quali ghiaia e/o sabbia nei diversi casi previsti, senza alcuna copertura di torba, terriccio o terreno vegetale, onde evitare la crescita di essenze vegetali infestanti e consentire nel contempo la crescita delle piante fitodepuranti con il solo apporto del refluo da depurare, così da favorirne la trasformazione della biomassa stessa. La superficie dei letti così realizzati deve essere perfettamente piana.

I sistemi a fitodepurazione a flusso verticale rappresentano l’evoluzione della fitodepurazione a flusso orizzontale. Grazie all’adozione di principi e tecniche realizzative innovativi, la fitodepurazione a flusso verticale prevede l’utilizzo della naturale capacità depurante dei suoli e della biomassa microbica presente, per la quale avviene la rimozione del carbonio, la nitrificazione dell’azoto ammoniacale e dell’azoto nitrico. L’elevata permeabilità del substrato garantisce una costante aerazione e quindi un’elevata ossidazione e degradazione della sostanza organica e degli inquinanti anche nel periodo invernale, quando invece nel sistema a flusso orizzontale l’aerazione si riduce ad una semplice filtrazione.