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 dovutiminimo di 8,7 miliardi di euro (principalmenteFrancia e il Regno Unito), misurati come le perdite(CE, 2007). Gli effetti immediati della siccità,nonché gli effetti più indiretti, come la riluttanzaavere anche un grave impatto economico.

Come effetto del cambiamento climatico, ladanni ambientali ed economici sono aumentate1976 e il 2006 il numero di aree e di persone1976 e il 2006 il numero di aree e di personee il totale i costi della siccità sono ammontatidell'estate 2017 possono ulteriormente illustraresettore agricolo italiano prevedeva perdite pertendenza continui con la scarsità d'acqua nonpreoccupazione in tutta l'UE con conseguenzepuò a sua volta influire sulla competitività e sulPer rispondere a questo problema, le risorsemodo 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 siccitàsiccità, 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 loroaumentate 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 soloper 2 miliardi di euro2. Si prevede che questa

non più limitata a pochi angoli d'Europa, ma già unaconseguenze ambientali ed economiche significative. Ciò

sul funzionamento efficiente del mercato internorisorse 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 CircolareApprovato 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 CircolareApprovato 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 Unicoe dal Testo Unico

tabella III Allegato 5.

STESSA NATURA?

Un criterio di classificazione delleUn criterio di classificazione dellediversa origine, civile oppure industrialesostanza organica in netta prevalenzaessenzialmente da scarichi domesticirinvengono sostanze di origineimpiegate per lo svolgimento di particolariesempio la lavorazione delleconserve alimentari, medicinali, vernici

A prescindere dalla loro diversadalle acque reflue possono presentarsicaratterizzate da dimensioni molecolari

occhio nudo), oppure in formapermettono l’individuazione ad occhio

delle acque reflue è basato sulla lorodelle acque reflue è basato sulla loroindustriale. Nelle prime si ritrova

prevalenza poiché sono costituitedomestici; nelle seconde, invece, si

origine naturale e di sintesi chimicaparticolari cicli produttivi, quali adpelli oppure la produzione di

vernici, etc…

diversa natura, le sostanze trasportatepresentarsi o in forma disciolta

molecolari e quindi non visibili adforma sospesa (dimensioni che ne

occhio nudo).

Le acque reflue recuperate possono

IRRIGUO – Per irrigare colture destinate tanto alla produzioniquanto per scopi diversi, quali colture energetiche. Oppurericreative e sportive;

CIVILE – Per il lavaggio delle strade nei centri urbaniraffreddamento; per l’alimentazione di reti duali di adduzione,esclusione dell’utilizzazione diretta di tale acqua negliscarico 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 irriguorecupero determinati requisiti di qualità chimico–fisicidell’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 oadduzione, 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 processiun contatto tra le acque reflue recuperate e gli alimenti

irriguo o civile devono possedere, all’uscita dell’impianto difisici e microbiologici riportati in normativa (tabella

BOD5 – Biochemical Oxigen Demand, è la richiesta di ossigeno da parte deiprocedure utilizzate per la sua determinazione sono la prova respirometrica, ildel volume di 300 ml per inibire la crescita di alghe al loro interno, si riempono parzialmentedepongono in un frigo termostato alla temperatura di 20 °C per la durata di 20metabolica dei microrganismi la quantità di ossigeno presente diminuirà e quindiconsumato nei primi 5 giorni della prova corrisponde a circa i 2/3 del BOD totalescelto come parametro di riferimento per la determinazione del contenuto di organico

(A) BODn campione analizzato (mg/l) = O2 disciolto inizio - O2 disciolto fine(B) BODn bianco (mg/l) = O2 disciolto inizio - O2 disciolto fineBODn campione originale (mg/l) = (A) x FD - (B)dove FD = Fattore di diluizione del campione

COD – Chemical Oxygen Demand , rappresenta la misura dell’ossigeno necessarioun ossidante forte in ambiente acido a caldo. Il metodo di analisi prevede l’ossidazionemediante una soluzione di dicromato di potassio in presenza di acido solforico concentratodicromato viene titolato con una soluzione di solfato di ammonio e ferro e la concentrazionemetodo, è proporzionale alla quantità di dicromato di potassio consumato. La duratatipo 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 suddividonosuddividono in grossolani, sedimentabili e non sedimentabili ancora in base allasuddividono in grossolani, sedimentabili e non sedimentabili ancora in base alladell’acqua e la forza peso prevale sulle forze superficiali. Per solidi sospesiCAMPIONE rispetto al peso del filtro TAL QUALE, a seguito del suo essiccamentosospesi totali.

Azoto e fosforo – la concentrazione di azoto e fosforo negli scarichi va limitataacqua –azoto e fosforo per l’appunto–, in quantità eccessiva che provoca ladeterminano una maggiore attività batterica che aumenta il consumo globale dinecessaria 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 biodegradabilemetodo diretto e il metodo per diluizione. Si utilizzano IN DOPPIO bottiglie opacheparzialmente 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’attivitàquindi 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 statoorganico in un’acqua reflua.

necessario ad ossidare chimicamente le sostanze presenti in un campione, per mezzol’ossidazione delle sostanze organiche ed inorganiche, presenti in un campione d’acqua

concentrato e di solfato di argento, come catalizzatore dell’ossidazione. L’eccessoconcentrazione delle sostanze organiche ed inorganiche ossidabili, nelle condizioni

durata complessiva della prova supera di poco le 2 ore. Il COD varia in funzioneliquami urbani.

suddividono in base alle loro dimensioni in solidi sospesi e solidi disciolti. I solidi sospesiloro dimensioni e allo loro capacità di sedimentare naturalmente perché più pesantiloro dimensioni e allo loro capacità di sedimentare naturalmente perché più pesantitotali 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 nutritivela 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 campionicontaminate) in 18 mL del diluente

-EC agar per E-coli

campioni di acque reflue trattate (poiche ́ piuTryptone salt per i coliformi totali .

L’esame perSalmonellaprevede entro le 24 ore dalprelievo

filtranti sterili di acetato di cellulosa da 0,45 micron;i

Brodo Rappaport Vassiliadis, Hektoen Enteric agar,Kligler

Le colonie sospette sono identificatebiochimicamente

La tipizzazione sierologica seguend le procedurestandard

vengonosaggiateprima con antisieripolivalenti, pervengonosaggiateprima con antisieripolivalenti, per

monovalenti facenti parte del pool di antigenicompreso

individuato l’antigene O si procede alla definizionedella

prelievo, il filtraggio dell’acqua attraverso membrane

i terreni utilizzati sono: Acqua Peptonata Tamponata,

Kligler Iron Agar, Lysin Iron Agar.

biochimicamentetramite il sistema miniaturizzato API 20 E.

standarddello schema di Kauffmann Withe; le colture

per l’individuazionedell’antigenesomatico, e poi con iper l’individuazionedell’antigenesomatico, e poi con i

compresonel polivalente risultato positivo. Una volta

dellacoppia di antigeni caratterizzanti i sierotipi.

soddisfarei fabbisogni idrici delle colture e si disperde quasi totalmente nell’atmosfera per

tendonoad accumularsi e possono avere effetti negativi sulla fertilità del suoloe

lungotermine. Questo aspetto assume ancora maggiore rilevanza nel caso di acque

la necessità di valutare a priori le caratteristiche qualitative delle acque e distabilire

valutazionedella qualità delle acque reflue depurate vengono presi in considerazioneparametri

I principali parametri chimici presi inesame

all’uso irriguo sono:la salinità, in relazione

disciolti, il pH, i cloruri , i solfati, il borodisciolti, il pH, i cloruri , i solfati, il boro

organica, altri elementi e composti intracce

pereffetto dell’evapotraspirazione. Le sostanze disciolte in essa, invece, permangono

sulla crescita delle colture, effetti che possono manifestarsi non solonel breve

di qualità non ottimale come le acque reflue depurate.

stabilirei valori limite dei parametri individuati, accettabili ai fini del loro utilizzo in agricoltura

parametrichimici, fisici e microbiologici.

esameper valutare l’idoneità di un’acqua

relazionesia alla quantità che alla qualità dei sali

boro, gli elementi nutritivi , la sostanzaboro, gli elementi nutritivi , la sostanza

tracce (metalli pesanti e composti organici).

Analizziamole in sintesi:

Non perfetto e regolare funzionamento degli impianti di fitodepurazionesugli impianti questi apparati funzionano spesso in manierarisultato finale è una qualità delle acque reflue incostante;

Tra le principali questioni al riutilizzoagricoltura mi pare doveroso trattare

risultato finale è una qualità delle acque reflue incostante;

Mancanza di reti di distribuzione e di consorzi irrigui con unaanche se di qualità verificabile;

Valori di salinità (fatto salvo il conforme valore soprattuttosuoli 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 conducibilitàintorno 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 programmamaniera 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:

Tra le principali questioni al riutilizzoagricoltura mi pare doveroso trattare

riutilizzo delle acque reflue in trattare quelle più complesse

La prima condizione è un certificatoche può essere emesso soloserio e costante dell’acqua reflua

Tra le principali questioni al riutilizzoagricoltura mi pare doveroso trattare

serio e costante dell’acqua reflua

La seconda condizione è, comeutilizzo delle acque reflueessenziali: natura deitermopluviometriche, piante aecc.), modalità di distribuzioneecc.), modalità di distribuzioneconsigliabile quella per aspersione),

certificato di idoneità all’uso irriguosolo in presenza di un monitoraggio

reflua in uscita dagli impianti;

riutilizzo delle acque reflue in trattare quelle più complesse

reflua in uscita dagli impianti;

come detto, un serio studiotenendo conto di alcuni fattori

suoli e caratteristichea foglia larga, arbustive, arboree,

distribuzione aziendale dell’acqua (nondistribuzione aziendale dell’acqua (nonaspersione), ecc…

PROPOSTA DI MODIFICA DI LEGGE IN CONFERENZA STATO-REGIONI CON PARERE FAVOREVOLE ISS

PROPOSTA DI MODIFICA DI LEGGE IN CONFERENZA REGIONI CON PARERE FAVOREVOLE ISS

evidente la necessità di concreti

riuso delle acque reflue per continuare

della preziosa risorsa idrica e sperare

ecosostenibile del nostro Paese.

GRAZIE

ecosostenibile del nostro Paese.

concreti decreti attuativi e norme certe

continuare a parlare di uso sostenibile

sperare concretamente su un futuro

GRAZIE