Capitolo 1 Scopo del lavoro
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Capitolo 2 Legislazione vigente
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2 – LEGISLAZIONE VIGENTE
Gli scarichi debbono rispettare i limiti di accettabilità fissati dalla
Tabella II, allegata alla Legge Regionale 29 gennaio 1983 N. 7, recante
norme sulla disciplina degli scarichi delle pubbliche fognature e degli
scarichi civili che non recapitano nelle pubbliche fognature –
provvedimenti per il contenimento dell’eutrofizzazione. Ulteriori
modifiche ed integrazioni alla suddetta legge sono riportate nella Legge
Regionale 28 novembre 1986 N. 2
(1)
.
La Tabella 1 allegata alla Legge Regionale 29 gennaio 1983 N. 7
per effetto delle ultime modifiche apportate, è ora la seguente:
Parametri
(a)
Unità di
misura
Limiti
(b)
pH 5,5 – 9,5
Temperatura °C 30
Colore (diluizione 1:40,
su spessore 10 cm)
Non percettibile
Odore Non deve causare molestia
Materiali grossolani Assenti
Materiali sedimentabili mL/L 0,5
Materiali in sospensione
totali
mg/L
Non più del 50 % del valore a monte
dell’impianto e comunque ≤ 200 mg/L
BOD
5
mg/L
Non più del 70 % del valore a monte
dell’impianto e comunque ≤ 250 mg/L
COD mg/L
Non più del 70 % del valore a monte
dell’impianto e comunque ≤ 500 mg/L
Azoto ammoniacale mg/L 50
Azoto nitroso mg/L 0,6
Azoto nitrico mg/L 30
Tensioattivi mg/L 10
Tabella 1 – Limiti di accettabilità per gli scarichi delle pubbliche fognature (Legge
Regionale N. 7 del 29 gennaio 1983).
Note
(1)
:
Capitolo 2 Legislazione vigente
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a) Per la definizione dei parametri e le modalità di campionamento
ed analisi valgono le note di cui alla Tabella A allegata alla Legge 10
maggio 1976 N. 319 e successive modifiche.
b) Limiti più restrittivi potranno essere imposti in fase di ulteriore
attuazione del piano regionale di risanamento delle acque, in relazione
alle caratteristiche ed agli usi del corpo idrico ricettore ed all’entità dello
scarico medesimo.
Capitolo 3 Teoria della depurazione
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3 – TEORIA DELLA DEPURAZIONE
La degradazione della sostanza organica avviene in natura ad opera
di microrganismi, in condizioni di aerobiosi o anaerobiosi, a seconda
della presenza o meno di ossigeno
(2)
.
Nella degradazione aerobica i microrganismi utilizzano parte del
substrato organico (processo di respirazione o catabolismo) per produrre
anidride carbonica, acqua ed una quantità di energia con cui promuovere,
unitamente alla parte residuale del substrato opportunamente elaborato, il
loro accrescimento e la loro riproduzione (metabolismo di sintesi o
anabolismo). Quest'ultima reazione permette di trasformare parte della
sostanza organica inquinante in fango attivo.
Nella degradazione anaerobica l'energia consumata dai
microrganismi è notevolmente inferiore, per cui anche la sintesi di nuove
cellule è limitata, mentre tra i gas prodotti c'è una notevole quantità di
metano. Mentre nella degradazione aerobica i prodotti finali sono innocui
ed inodori, alcuni dei prodotti del metabolismo anaerobico sono nocivi e
maleodoranti (acido solfidrico, mercaptani, ammoniaca, ecc.).
3.1 – I MICRORGANISMI ATTIVI NELLA DEPURAZIONE AEROBICA
DELLE ACQUE
Nei processi aerobici i batteri saprofiti sono i microrganismi più
importanti, in quanto responsabili della decomposizione della sostanza
organica e della sua trasformazione in nuove cellule, che vanno ad
arricchire il fango attivo. Insieme ai batteri si ritrovano i funghi, le alghe,
i protozoi ed alcuni metazoi come i rotiferi ed i nematodi
(2)
. Tutti questi
microrganismi, pur avendo un ruolo minore nel processo depurativo,
sono importanti per il mantenimento dell'equilibrio delle varie specie
della catena alimentare, attraverso reazioni di predazione o di mutualismo
(figura 1).
1) Batteri
Sono microrganismi unicellulari di dimensioni oscillanti da 0,1 a
pochi micron (1 mm = 1000 Πm) che in base alla loro morfologia
possono essere suddivisi in:
Capitolo 3 Teoria della depurazione
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9 Cocchi: cellule di forma sferica, che si possono presentare
accoppiate (diplococchi), riunite in ammassi (stafilococchi), in fili
o catene (streptococchi), in gruppi di quattro (tetradi) o in forma
cubica (sarcine).
9 Bacilli: cellule di forma cilindrica o a bastoncino, che si possono
ritrovare isolate, accoppiate (diplobacilli) o riunite in cordoni
(streptobacilli).
9 Vibrioni o Spirilli: cellule a forma di bastoncino ricurvo o a
spirale.
Fig. 1 – Forme batteriche: A) diplococchi; B) streptococchi; C) stafilococchi; D)
bacilli; E) coccobacilli; F) bacilli fusiformi; G) bacilli filamentosi; H) vibrioni; I)
spirilli; J) sarcine.
Alcune cellule batteriche sono avvolte da uno strato polisaccaridico
di vario spessore, che quando è particolarmente voluminoso prende il
nome di capsula. Questa formazione mucosa, che serve a proteggere la
cellula batterica da condizioni ambientali sfavorevoli ed a farla aderire ad
altre cellule favorendo la bioflocculazione, ricopre la membrana cellulare
attraverso la quale avviene il passaggio del substrato alimentare
(2)
.
Alcune cellule batteriche sono immobili, altre sono dotate di ciglia o
flagelli che, con i loro movimenti, facilitano lo spostamento nei mezzi in
cui sono contenute. Oltre al movimento dovuto ai flagelli o alle ciglia, i
batteri presentano anche un altro movimento, dovuto agli urti contro le
altre particelle disperse nel mezzo, noto con il nome di moto browniano.
Per esplicare la loro attività, i batteri richiedono adatte condizioni
ambientali: se queste condizioni vengono a mancare, essi sono in grado
di sopravvivere in uno stato di quiesecenza fino a quando non si
ripresenti una situazione favorevole. Quasi tutti i batteri coinvolti nella
Capitolo 3 Teoria della depurazione
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depurazione, ad eccezione dei fotosintetici o dei chemiosintetici
(autotrofi), per la loro nutrizione hanno bisogno di sostanza organica
preparata da altri microrganismi (eterotrofi); se questa sostanza organica
proviene da organismi morti o da materiale non vivente, i batteri vengono
denominati saprofiti. Questi batteri secernono enzimi con i quali
demoliscono le sostanze organiche complesse, trasformandole in sostanze
più semplici che possono attraversare la loro parete cellulare. Gli enzimi
agiscono ciascuno su un determinato tipo di sostanza: per questo motivo
ogni batterio può biodegradare solo una specifica sostanza organica.
Una piccola minoranza di batteri è autotrofa ed utilizza l'anidride
carbonica ed altri composti inorganici per sintetizzare della sostanza
organica. Tra questi i più noti sono i chemiosintetici ed i fotosintetici, che
utilizzano rispettivamente i composti inorganici e la luce come fonte di
energia; i più noti rappresentanti di queste categorie sono i ferrobatteri, i
solfobatteri, i nitrobatteri ed i nitrosobatteri.
I batteri, nei confronti della respirazione, si dividono in:
9 Aerobici obbligati: riducono le molecole organiche in anidride
carbonica ed acqua durante la respirazione, avendo bisogno di
ossigeno.
9 Anaerobi obbligati: portano alla produzione di cataboliti quali
anidride carbonica, acqua, metano, ammoniaca, acido solfidrico,
mercaptano, ecc. operando in assenza completa di ossigeno.
9 Anaerobi facoltativi: sono batteri aerobi che possono vivere per
poco tempo anche in assenza di ossigeno.
9 Aerobi facoltativi (molto meno comuni): sono normalmente
anaerobi, ma riescono a mantenersi limitatamente attivi anche in
presenza di ossigeno
(2)
.
I batteri si moltiplicano per scissione diretta, cioè per divisione della
cellula madre in due cellule figlie. Quando le condizioni di sviluppo sono
ottimali, questo avviene con sorprendente velocità; si pensi che una
cellula appena formata si accresce, raggiunge la maturità e torna a
dividersi in circa venti minuti. Mano a mano che cresce il numero dei
batteri, e quindi aumenta la massa, intervengono altri fenomeni come la
competizione alimentare, l'accumulo di rifiuti metabolici e la predazione
Capitolo 3 Teoria della depurazione
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da parte di altri organismi maggiori, che ridimensionano questo sviluppo,
altrimenti questi microrganismi dominerebbero su tutti gli altri viventi.
2) Funghi
I funghi presentano una grande varietà di forme, ma hanno tutti una
caratteristica comune: non sono in grado di compiere la fotosintesi e
pertanto si nutrono di sostanze elaborate da altri organismi. La maggior
parte dei funghi sono saprofiti, vivono cioè sui resti di organismi in
putrefazione o sugli escrementi di animali; alcuni altri sono parassiti, cioè
vivono a spese dei tessuti di organismi viventi che li ospitano.
I funghi secernono vari enzimi che penetrano nel substrato organico
e lo digeriscono; i prodotti della digestione vengono poi assorbiti dalle ife
(corpo vegetativo costituito da un intreccio di sottili filamenti ramificati,
bianchi o grigiastri). I funghi non hanno bisogno di luce e vegetano bene
anche al buio; hanno invece estremo bisogno di umidità e di una
temperatura piuttosto elevata. Pur non richiedendo molto ossigeno, i
funghi sono organismi aerobi: solo poche specie (ad esempio i lieviti)
possono tollerare anche condizioni anaerobiche.
3) Alghe
Sono organismi capaci di realizzare la fotosintesi, producendo molte
delle sostanze alimentari e l'ossigeno necessario alla vita dell'ambiente
acquatico. La loro presenza è subordinata ai diversi fattori ambientali,
quali la luce, la temperatura delle acque, la disponibilità di anidride
carbonica e di sali minerali
(2)
.
4) Protozoi
I protozoi sono microrganismi cellulari di dimensioni variabili da
pochi micron ad oltre 100 Πm e vivono isolati o in colonie. Pur essendo
formati da una sola cellula, possiedono organuli altamente specializzati
che, in modo autonomo, assolvono a tutte le funzioni vitali. In relazione
al loro sistema di locomozione i protozoi vengono classificati in tre classi
distinte:
9 Flagellati: hanno uno o più flagelli nella parte anteriore del corpo
che, ondeggiando, li fanno muovere. Molte specie di flagellati sono
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