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02. Juni 2023

Ufficio

I filtri adsorbitori colmano le lacune presenti nell’attuazione delle misure per le città spugna

Le scuole universitarie professionali OST e FHNW hanno esaminato sei impianti di filtri adsorbitori eseguendo simulazioni di test su campo. Questi impianti presentano un’efficacia notevole nell’eliminazione di SST, metalli pesanti e microinquinanti, tanto che è possibile trattare le acque di scarico meteoriche fortemente inquinate e poi infiltrarle sottoterra. Questo apre la strada a una gestione dell’acqua adattata al clima: per garantire la protezione delle acque sotterranee anche in aree sensibili come il settore di protezione delle acque AU, le autorità preposte al rilascio delle autorizzazioni possono prescrivere barriere altamente efficaci, diventando così parte della soluzione per l’attuazione delle misure per città spugna.
Stefan Hasler 

Il cambiamento climatico si caratterizza prevalentemente per precipitazioni più intense e più frequenti e periodi di caldo più accentuati. I Comuni e le Città sono sollecitati ad adeguare la gestione delle acque al fine di evitare che la popolazione risenta del crescente stress da caldo e dei danni provocati dall’acqua a causa del ruscellamento superficiale (v. Fig. 1).

Le acque di scarico meteoriche provenienti da tetti, facciate, strade e piazze sono contaminate, a seconda dell’utilizzo, del bacino imbrifero o del carico dovuto al traffico, per la presenza di metalli pesanti, microinquinanti e particelle. Per garantire una protezione adeguata delle acque sotterranee, la possibilità di infiltrazione delle acque di scarico meteoriche è regolata nella direttiva VSA «Gestione delle acque di scarico in tempo di pioggia» (v. Fig. 2).

Il gold standard è l’infiltrazione superficiale

L’infiltrazione attraverso uno strato di suolo biologicamente attivo è in genere il trattamento indicato anche per le acque di scarico meteoriche fortemente inquinate perché, con la giusta struttura, il suolo presenta sia un’azione filtrante meccanica per le sostanze particellari sia un’azione assorbente per le sostanze disciolte (metalli e microinquinanti).

 

Alternativa: trattamento mediante adsorbenti

In particolare nelle aree urbane, tuttavia, non sempre è disponibile spazio (verde) sufficiente per l’infiltrazione delle acque di scarico meteoriche attraverso un suolo naturale inalterato. Le acque di scarico meteoriche inquinate provenienti da piazze e superfici di circolazione devono essere trattate attraverso un filtro adsorbitore prima di essere infiltrate sottoterra.

Poiché finora non erano disponibili filtri adsorbitori testati, molte autorità (cantonali) preposte al rilascio delle autorizzazioni si sono sentite costrette a vietare l’infiltrazione, in particolare delle acque di scarico stradali, al fine di proteggere le acque sotterranee. Ciò contrasta con gli sforzi delle città di ritenere l’acqua piovana e renderla disponibile per gli alberi sulle strade. In molti luoghi, quindi, gli addetti cantonali alla protezione delle acque sotterranee si sono guadagnati la reputazione di essere degli ostruzionisti, che bloccano le buone soluzioni per l’attuazione delle misure per le città spugna.

Un test simulato sul campo mostra un’efficacia elevata

La VSA è quindi molto soddisfatta di poter constatare che due degli impianti di filtri adsorbitori installati presso l’Istituto di Ingegneria Ambientale e di Processo (UMTEC) (v. riquadro) soddisfano il livello di requisiti «elevato» per tutte e tre le classi di sostanze testate e che tutti gli impianti raggiungono almeno il livello di requisiti «standard»:

  • Totale delle sostanze non disciolte (SST): tutti i filtri adsorbitori hanno un’efficienza > 90% (media dei sei filtri adsorbitori = 95%!);
  • Metalli pesanti: quattro filtri adsorbitori raggiungono il livello di requisiti «elevato» (grado di efficacia > 90%); due raggiungono il livello «standard» (grado di efficacia del 70%-90%)
  • Microinquinanti: due filtri adsorbitori raggiungono il livello di requisiti «elevato» (grado di efficacia > 90%); quattro raggiungono il livello «standard» (grado di efficacia del 70%-90%)
  • Mobilizzazione mediante sale antigelo: tutti gli impianti hanno superato il test con tassi di mobilizzazione significativamente inferiori allo 0,3%
Barriere alle sostanze pronte per l’uso

Con i filtri adsorbitori testati sono disponibili barriere altamente efficaci, che consentono di trattare anche le acque di scarico stradali fortemente inquinate e di infiltrarle poi nel sottosuolo o in un substrato arboreo. La barriera protegge le acque sotterranee sottostanti in maniera efficace, così che non si hanno più ostacoli all’attuazione di misure per città spugna anche in aree sensibili, come ad es. nel settore di protezione delle acque AU.

I filtri adsorbitori devono essere monitorati

I filtri adsorbitori sono impianti di trattamento che devono essere costruiti, gestiti e mantenuti secondo le indicazioni date dal costruttore. Ciò include anche la sostituzione del materiale assorbente prima che la sua capacità di adsorbimento sia esaurita. La VSA raccomanda all’autorità preposta al rilascio delle autorizzazioni di prevedere indicazioni adeguate nell’autorizzazione. Nell’esecuzione gli impianti di filtri adsorbitori devono essere monitorati in modo analogo ai piccoli impianti di depurazione delle acque (KLARA).

«Priorità zero»: sempre importante!

La cosiddetta «priorità 0» continua ad avere la precedenza rispetto all’uso degli impianti di filtri adsorbitori. Con ciò si intendono tutte le misure con cui è possibile evitare o ridurre il ruscellamento e l’inquinamento delle acque di scarico meteoriche (ad es. superfici permeabili che consentono l’infiltrazione decentralizzata nel punto in cui sono prodotte, smaltimento delle acque oltre la banchina laterale, tetti piani con copertura vegetale ecc.). Se le misure per ridurre il deflusso e il suo carico sono state esaurite (e non c’è spazio per l’infiltrazione superficiale), le acque di scarico stradali poco inquinate possono essere infiltrate attraverso grigliati erbosi/sassi d’infiltrazione/autobloccanti o in un substrato arboreo, anche senza essere sottoposte a trattamento.

La determinazione del grado di efficacia si basa su una serie di carichi in ingresso definiti, con una sostanza particellare (SST; farina di quarzo W4), due metalli pesanti (rame, zinco) e due microinquinanti (Mecoprop, Diuron). Per il test standard sono state definite concentrazioni in ingresso di 0,2 mg/l di rame, zinco, Mecoprop e Diuron, oltre a 150 mg/l di SST. Sono stati applicati carichi pluriennali nella prova standard (63 eventi) e nella prova dell’acqua scaricata dai tetti (12 eventi). Nella prova dell’acqua scaricata dai tetti le sostanze disciolte sono state dosate a 1 mg/l; i SST non sono stati presi in considerazione. L’esecuzione dei controlli è stata sostenuta dalla promozione delle tecnologie ambientali dell’UFAM.

La simulazione su campo è fortemente orientata alla realtà concreta per quanto riguarda i livelli di concentrazione delle sostanze aggiunte e gli eventi di pioggia simulati. L’obiettivo è quello di ottenere risultati decisamente trasferibili nella pratica e un alto livello di accettazione presso i servizi specializzati preposti alle autorizzazioni.

Gli impianti di filtri adsorbitori che hanno superato le prove e la nota tecnica sul controllo delle prestazioni integrata con la prova su campo simulata saranno disponibili gratuitamente a partire dal luglio 2023 all’indirizzo www.vsa.ch/adsorber. Un rapporto di laboratorio descrive gli impianti tecnici e rimanda al produttore, in modo che tutte le informazioni siano accessibili a progettisti, Comuni e Cantoni.

I risultati sono presentati come segue:

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