OR 5.6 Ottimizzazione del processo di scarico delle piene

I criteri convenzionali di smaltimento delle acque meteoriche nei recipienti naturali evidenziano dei grossi limiti nel controllo della qualità delle acque rilasciate, sia nel caso di collettamento separato (fognatura pluviale) sia nel caso di collettamento unitario (fognatura unitaria). Nel primo caso solitamente non vi è la preventiva sottomissione ad alcun tipo di trattamento, nel secondo, gli scaricatori di piena operano rilasciando le acque che superano un multiplo fissato (denominato grado di diluizione) rispetto alla portata nera. E’ stato accertato scientificamente che i contenuti inquinanti dei deflussi delle prime acque di pioggia sono quantitativamente simili a quelli delle acque nere. In più si riscontrano contenuti non-trascurabili di metalli pesanti.

Gli interventi strutturali per la mitigazione dell’inquinamento ambientale possono essere puntuali o diffusi. I primi consistono nell’uso di vasche di prima pioggia nelle quali invasare i volumi del primo deflusso per poi recapitarli all’impianto di depurazione a fine evento. I secondi, nell’impiego di pavimentazioni ad alta drenabilità, capaci di filtrare gli inquinanti. Temi caldi della ricerca sono gli aspetti relativi all’uso combinato di scaricatori di piena e vasche di prima pioggia, con riferimento in particolare alle modalità di svuotamento delle vasche e alla concomitante definizione della soglia di portata oltre la quale attivare lo scarico. Tutto ciò allo scopo di ridurre i volumi idrici inviati alla depurazione, senza sacrificare in modo significativo l’efficacia del controllo. 

Altro fronte di ricerca che si intende affrontare è lo studio della composizione di pacchetti drenanti ad alta efficacia per la realizzazione di pavimentazioni urbane porose sia di tipo bituminoso sia di tipo cementizio (strade, parcheggi, marciapiedi, parchi, ecc.),con la finalità di individuare il best mix in funzione della capacità selettiva di abbattimento di sostanze inquinanti.  Gli studi sopra evidenziati convergeranno nella formulazione di un modello concettuale che rappresenti il controllo degli scarichi sia attraverso sistemi strutturali puntuali (scaricatori di piena e vasche di prima pioggia) sia con sistemi strutturali diffusi (pavimentazioni drenanti). Lo sviluppo del modello comprenderà l’implementazione, la validazione e la calibrazione attraverso i dati della rete sensoristica installata sul campo.  

La finalità della modellazione matematica della rete sarà di riuscire a valutare i volumi idrici sversati da ogni singolo scaricatore di piena così come le masse dei solidi totali, del BOD5 e del COD. Il modello permetterà quindi di stimare l'impatto ambientale degli scaricatori, la frequenza di scarico e il grado di diluizione anche di quelli a geometria più complessa.  Il modello consente pertanto di individuare le criticità idrauliche e ambientali del sistema fognario e di valutare con grande dettaglio l’efficacia di futuri interventi progettuali, evidenziando i benefici dalla soluzione proposta o di soluzioni alternative