Studio della zona vadosa per la modellazione della fitodepurazione a flusso subsuperficiale

Tra i vari sistemi di trattamento naturale delle acque reflue, i letti di fitodepurazione a flusso subsuperficiale verticale sono particolarmente efficienti e presentano notevoli potenzialità applicative nell’ambito delle piccole utenze civili. Tuttavia, mancano ancora oggi criteri razionali di progettazione e gestione adeguati a permettere la diffusione ed il successo di questi impianti, nonostante la recente fortuna che le tecniche di fitodepurazione stanno in generale conoscendo a livello europeo. Questo lavoro ha approfondito l’analisi concettuale e sperimentale della zona vadosa propria di questi letti, verificando e chiarendo i principali aspetti idraulici, idrologici e di interscambio gassoso, anche per mezzo di tecniche di misura che hanno trovato per la prima volta applicazione nello studio dei sistemi di fitodepurazione a flusso subsuperficiale. In particolare, è stata condotta un’analisi dinamica del contenuto d’acqua nei vari strati del letto in corrispondenza di diverse condizioni di saturazione per mezzo di sonda a tecnologia capacitiva; lo studio idraulico è stato inoltre integrato con analisi idrodinamiche che hanno testato la Rodamina WT come tracciante. L’importanza delle perdite per evapotraspirazione è stata verificata sperimentalmente, mettendo in luce il ruolo delle piante e delle condizioni di saturazione nei sistemi di fitodepurazione. L’originale utilizzo delle tecniche respirometriche ha infine permesso di analizzare la distribuzione ed il grado di attività metabolica delle biomasse adese preposte all’abbattimento del carico inquinante. Lo studio sperimentale ha interessato principalmente l’impianto pilota di Shafdan, situato nei pressi di Tel Aviv (Israele) ed un’installazione lisimetrica appositamente realizzata presso il CNR di Pisa. I risultati ottenuti hanno permesso di contribuire alla messa a punto ed al perfezionamento di un modello matematico (FITOVERT) che simula il comportamento dei letti di fitodepurazione a flusso subsuperficiale verticale e che costituisce la base per un approccio più razionale ed efficace alla progettazione ed alla gestione di questa importante tecnica di fitodepurazione.