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Recupero Acque Meteoriche

Descrizione

Recupero acque meteoriche per usi non potabili

Categoria/tipologia: recupero acque per usi non potabili.
Ambiti d’uso: utenza residenziale, commerciale, edilizia.
Volumi di accumulo: da 1’000 a 40’000 litri;
Riferimenti normativi: norma E DIN 1989-1:2000-12.
Materiali: calcestruzzo, polietilene, polipropilene, vetroresina.


La principale, e in pratica unica, provenienza della acque meteoriche adatte al recupero è quella da tetti, terrazze e coperture. Il principio fondamentale è quello di deviare l’acqua dal sistema di canalizzazione (pluviali) a monte dello smaltimento, per accumularla in serbatoi. L’acqua può semplicemente essere recuperata in bacini a lato delle costruzioni con installazioni fuori terra. Un approccio più integrato con le costruzioni consiglia di realizzare gli accumuli o all’interno di locali tecnici (solitamente cantine) o con vasche interrate sotto il piano campagna; questo permette, specialmente nel secondo caso, di utilizzare volumi maggiori e nel contempo di non occupare superfici nei pressi della costruzione. Un altro vantaggio è legato all’isolamento termico che garantisce l’interramento. Poiché il tetto è il bacino principale da cui proviene l’acqua, la quantità e la qualità dell’acqua piovana raccolta dipendono dalla superficie disponibile e dal tipo di materiale con il quale è realizzata la copertura oltre alle caratteristiche pluviometriche della zona.
L’acqua verrà fornita poi all’utilizzatore mediante un gruppo di pressurizzazione con la possibilità di integrazione con l’alimentazione di pozzi e reti acquedottistiche.
Per un sicuro e corretto utilizzo dell’acqua piovana, sono necessari filtri per materiali grossolani e sistemi di affinamento, come filtri multistadio o sistemi di debatterizzazione.

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Principi di progettazione

Il principale parametro di dimensionamento di un impianto di recupero acque meteoriche è il volume di accumulo necessario: la scelta del volume, oltre alle dimensioni di serbatoi disponibili in commercio, è concettualmente il risultato del confronto tra l’acqua disponibile e il fabbisogno richiesto.
L’acqua disponibile annualmente si calcola, come il prodotto tra la superficie captante, un coefficiente di deflusso dovuto al materiale che costituisce le coperture, l’altezza delle precipitazioni media annua e un coefficiente che identifica la dispersione di organi di filtraggio, pulizia e tracimazione.

sum(Si PHIi) I c

Si [m2] generica superficie orizzontale captante;
PHIi coefficiente di deflusso (variabile tra 0-1)
P altezza delle precipitazioni [mm/anno]
c coefficiente di dispersione

A seconda del tipo di copertura è possibile scegliere un diverso coefficiente per stimare le perdite dovute alla porosità o alla dispersione della superficie della copertura.
Un esempio di alcuni dati disponibili in letteratura:

Tipo di superficie PHICoeff. di deflusso
tetto spiovente in tegole levigate di argilla0.9
tetto spiovente in ardesia, calcestruzzo o tegole grezze0.8
tetto piano non ghiaioso0.8
tetto piano ghiaioso0.6
superficie lastricata0.5
tetto verde estensivo0.5
tetto verde0.4
tetto verde intensivo0.3
asfaltatura0.8

L’altezza delle precipitazioni I varia a seconda della località, calcolabile dai dati pluviometrici per la zona. A titolo di esempio il parametro medio italiano è attorno a 990 mm/anno con una variabilità tra 250 fino a 1200 mm/anno.
Il coefficiente c dipende dall’efficienza dei singoli manufatti (filtri, ecc.) e varia per ogni tipologia. Può arrivare anche al 98% ma spesso si assumono valori più cautelativi.
Altro dato da considerare è il fabbisogno da servire, che viene stimato a seconda degli usi richiesti, della popolazione equivalente e della superficie da irrigare. Per quanto riguarda l’irrigazione si può assumere una valore indicativo di 0,5 mc/mq per anno, a cui vanno aggiunti i diversi utilizzi considerati (cassette WC, lavaggio veicoli, lavatrici).
Confrontando i due valori si considera il minore dei due (infatti in caso il fabbisogno sia maggiore della disponibilità, l’acqua recuperata sarà minore di quella necessaria e si procederà con il reintegro dalla rete).
Il tempo secco medio T è dato da:

T = (365-G)/12

dove G è il numero di giorno di pioggia in un anno.
Il volume del serbatoio necessario è dato da:

W = T (VM/365)

dove VM è il minimo tra il volume disponibile e il fabbisogno.
A seconda degli utilizzi previsti, sarà necessario aggiungere filtri grossolani e fini, debatterizzatori (p.e. A raggi UV) per garantire l’idonea qualità delle acque in uscita.
Per fornire l’acqua all’utenza sarà necessario associare al serbatoio un gruppo di pressurizzazione. A seconda dei casi, può essere conveniente utilizzare elettropompe sommerse oppure esterne (autoadescanti). I dati fondamentali per la scelta delle pompe sono la portata (stimabile dall’utenza e dalla contemporaneità) e la prevalenza da fornire (che dipende dalla lunghezza della rete e dal dislivello geometrico da coprire.
Normalmente per quanto riguarda gli impianti di irrigazione, questi dati sono specificati dal progettista degli impianti di irrigazione.
Il sistema può essere automatizzato per gestire l’innesco della pompa e la commutazione tra alimentazione delle acque recuperate e da pozzi o acquedotti.
La gestione dell’acqua può essere integrata con la gestione di altri impianti tramite quadri elettromeccanici o elettronici.

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Gestione e manutenzione

La manutenzione è generalmente limitata alla pulizia annuale del serbatoio di accumulo delle acque e all’ispezione periodica delle grondaie e dei pluviali: la rimozione dei materiali, organici e non, dalla copertura migliora sicuramente la qualità delle acque meteoriche in ingresso, agevolando il funzionamento dei filtri oltre a garantire una migliore durata della copertura stessa. È importante perciò la rimozione di sedimenti, foglie e altri materiali accumulati sia dalle coperture che dai filtri a monte dell’accumulo. Tale pulizia dovrebbe avvenire ogni anno prima dell’inizio della stagione di maggiore piovosità ed è necessario un controllo a seguito di eventi meteorici di alta intensità.
Particolare attenzione va posta nella previsione dell’accessibilità dei chiusini per l’asportazione di eventuali sedimenti. Poiché l’impiego è soprattutto domestico si pone particolare attenzione al fatto che i chiusini non debbano essere accessibili da persone non autorizzate (es. bambini); meglio quindi prevedere una chiusura anche con serrature o lucchetti.
È necessaria una manutenzione periodica dei filtri (lavaggio o sostituzione materiale filtrante a seconda della tipologia), la manutenzione dei sistemi di disinfezione (es. sostituzione lampade) e le normali operazioni di controllo e manutenzione sul gruppo di pressurizzazione (elettropompe).
Nella realizzazione dell’impianto e della rete dedicata si dovranno prendere tutti gli accorgimenti necessari a ad individuare chiaramente l’acqua duale per evitare il rischio che sia utilizzata come potabile: importante è l’utilizzo dell’apposita segnaletica in corrispondenza dei punti di prelievo.

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Inquadramento normativo

La norma E DIN 1989-1:2000-12 fornisce un modello di calcolo per il volume del serbatoio di accumulo.
Sempre più regolamenti locali e norme richiedono l’utilizzo di sistemi di recupero acque meteoriche per migliorare la qualità e la sostenibilità dell’edilizia; in alcune realtà questi sistemi sono incentivati sotto forma di riduzione di oneri di urbanizzazione.
Per quanto riguarda i criteri di progettazione ed esecuzione dei sistemi di scarico delle acque meteoriche dalle coperture degli edifici, le caratteristiche dei prodotti e dei materiali da usare, le indicazioni sulla manutenzione e sul collaudo del sistema si fa riferimento alla norma UNI 10724:2004.

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Applicabilità

Il sistema di recupero acque meteoriche è adatto all’edilizia residenziale, alle strutture commerciali, agli edifici pubblici, agli uffici, alle strutture sportive e a tutte le attività dove è richiesto il consumo di acqua non potabile. Gran parte del fabbisogno idrico come l’irrigazione, l’utilizzo delle cassette WC, la lavatrice, il lavaggio di veicoli, ecc. non necessitano di acque con le caratteristiche di potabilità e rappresentano volumi importanti.
In considerazione della scarsità della risorsa idropotabile e dell’acqua dolce, è importante sfruttare questa risorsa sia per fini ambientali che per logiche di risparmio economico.
Il risparmio energetico nella minore richiesta di acqua trattata può tradursi in minori oneri richiesti da parte dell’ente gestore di acquedotti e fognature e anche nella tutela e salvaguardia delle falde acquifere.
L’utilizzo di acque piovane riduce i problemi di incrostazioni e calcare e permette una sensibile riduzione di detersivi e detergenti.
Vantaggi

  • semplicità del sistema;
  • risparmio risorsa idropotabile;
  • alimentazione acqua gratuita;
  • assenza di problemi di incrostazioni dovuti al calcare;
  • sensibile risparmio di detersivi per minor durezza dell’acqua;
  • riduzione delle acque conferite alla fognatura bianca.

Svantaggi

  • realizzazione rete duale;
  • attenzione all’accesso di acqua non potabile (cartelli segnaletici);
  • opere di scavo o posa;
  • utilizzo di elettropompe;
  • manutenzione necessaria.

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