Fitodepurazione a flusso libero (FWS)
La fitodepurazione a flusso libero (free water surface - FWS) è tra le soluzioni basate sulla natura (NBS - Nature-based solutions) per la depurazione quella che più si avvicina alle zone umide naturali, sfruttando al massimi i servizi ecosistemici ad esse connessi; in questo caso il livello dell’acqua, generalmente poco profondo, è a diretto contatto con l’atmosfera, ragion per cui questi sistemi trovano maggiore applicazione per acque debolmente inquinate, per trattamenti terziari di finissaggio o per la creazione di ecosistemi filtro e la ricostruzione di ambiente umidi di pregio; le essenze vegetali che vi vengono inserite appartengono ai gruppi delle elofite e delle idrofite.
I sistemi a flusso libero (free surface wetland - FWS) sono quelli che maggiormente assumono l’aspetto delle zone umide naturali; si tratta di sistemi caratterizzati dall’alternanza di zone a pelo libero con diversa profondità (generalmente comunque l’altezza media del pelo libero è di circa 0,4-0,5 m ad eccezione che nelle zone profonde, inserite per favorire processi di sedimentazione e miscelazione) in cui si cerca di ricreare un habitat altamente bio-diversificato; raramente si utilizza un’unica specie vegetale preferendo invece differenziare la vegetazione in funzione dell’altezza del pelo libero e prediligendo specie autoctone; i sistemi a flusso libero devono essere il più possibile lasciati evolvere naturalmente fino a diventare un’area umida vera e propria, punto di rifugio per uccelli acquatici e piccoli animali.
Esempio di fitodepurazione a flusso superficiale - Trattamento finale impianto di fitodepurazione per il comune di Dicomano (3500 a.e.) progettato da IRIDRA
Processi di rimozione
I sistemi a flusso libero, riproducendo il comportamento delle aree umide naturali, rimuovono o trasformano le sostanze inquinanti attraverso processi fisici, chimici e biologici. I principali processi di tipo fisico sono la sedimentazione gravitazionale, la diffusione e la volatilizzazione. Tali processi svolgono un ruolo importante per l’abbattimento degli inquinanti sia in forma disciolta che particolata. Il meccanismo di sedimentazione gravitazionale può essere considerato responsabile della rimozione della maggior parte dei solidi sospesi che risulta favorita sia dalla bassa velocità dell’acqua che dall’effetto di filtrazione esercitato dalle piante. Una più dettagliata lista dei meccanismi di rimozioni in funzione dei diversi inquinanti è di seguito riportata
Esempio di fitodepurazione a flusso superficiale - Trattamento finale impianto di fitodepurazione per il comune di Dicomano (3500 a.e.) progettato da IRIDRA
Processi di rimozione
I sistemi a flusso libero, riproducendo il comportamento delle aree umide naturali, rimuovono o trasformano le sostanze inquinanti attraverso processi fisici, chimici e biologici. I principali processi di tipo fisico sono la sedimentazione gravitazionale, la diffusione e la volatilizzazione. Tali processi svolgono un ruolo importante per l’abbattimento degli inquinanti sia in forma disciolta che particolata. Il meccanismo di sedimentazione gravitazionale può essere considerato responsabile della rimozione della maggior parte dei solidi sospesi che risulta favorita sia dalla bassa velocità dell’acqua che dall’effetto di filtrazione esercitato dalle piante. Una più dettagliata lista dei meccanismi di rimozioni in funzione dei diversi inquinanti è di seguito riportata
| Meccanismi di rimozione | |||
| Fisici | Chimici | Biologici | |
| Solidi sospesi | Sedimentazione | - | Degradazione batterica |
| BOD5 | Sedimentazione | Radiazione UV | Degradazione batterica |
| COD | Sedimentazione | Radiazione UV | Degradazione batterica |
| Metalli (Ag, As, Cd, Cu, Cr, Hg, Ni, Pb, Se, Zn) | Sedimentazione | Precipitazione, adsorbimento, scambio ionico | Assorbimento radicale, Ossido-riduzione batterica |
| Idrocarburi | Volatilizzazione | Radiazione UV | Degradazione batterica, Assorbimento radicale |
| Idrocarburi di sintesi (solventi, pesticidi, IPA, composti clorurati) | Sedimentazione | Adsorbimento, Radiazione UV | Degradazione batterica, Assorbimento radicale |
| Azoto | Sedimentazione | Adsorbimento, Volatilizzazione (azoto ammoniacale) | Degradazione e assorbimento batterico, Assorbimento radicale |
| Fosforo | Sedimentazione | Precipitazione, Adsorbimento | Assorbimento batterico, Assorbimento radicale |
Meccanismi di rimozione di un sistema a flusso libero superficiale (Wallace et al., 2006)
