I sistemi a flusso sommerso orizzontale HF (horizonatal subsurface flow - HF o SFS-h)  sono bacini riempiti con ghiaia fine generalmente monotipo, in cui vengono piantumate specie vegetali appartenenti alla famiglia delle macrofite radicate emergenti: le specie più diffusamente utilizzate alle nostre latitudini sono la Phragmites australis (cannuccia di palude) e la Typha latifolia (mazzasorda).

I bacini vengono generalmente realizzati in scavo ed impermeabilizzati con liner plastici (in PVC, PEAD o EPDM). Il materiale inerte viene mantenuto saturo e il refluo scorre al di sotto della superficie della ghiaia in senso orizzontale, evitando qualsiasi rischio igienico-sanitario legato alla produzione di aerosol o alla diffusione di insetti e rendendo questa tipologia adatta all’inserimento in ambiti urbanizzati anche come elemento di arredo delle zone a verde di pertinenza degli edifici.

La presenza dell’apparato radicale delle piante contribuisce all’alternanza di zone aerobiche, anaerobiche ed anossiche, favorendo lo sviluppo di popolazione microbiche altamente differenziate che aumentano l’efficienza depurativa nei confronti di un ampio spettro di inquinanti e la rimozione dei patogeni.

Esempio di letto di fitodepurazione HF in fase di piantumazione (Preganziol, TV; progettato da IRIDRA)

Processi di rimozione

I principali meccanismi della rimozione degli inquinanti in un sistema HF sono:

• inquinanti organici (BOD5, COD): sedimentazione, degradazione batterica anaerobica ed aerobica;
• materiali in sospensione: sedimentazione, filtrazione;
• metalli: precipitazione, adsorbimento, scambio ionico, uptake da parte delle piante;
• azoto: sedimentazione, adsorbimento, volatilizzazione (azoto ammoniacale), degradazione batterica (prevalentemente processi di denitrificazione); uptake da parte delle piante e della flora batterica;
• fosforo: precipitazione, adsorbimento, uptake delle piante;
• patogeni: sedimentazione e filtrazione, predazione, morte naturale, effetto degli antibiotici emessi dalle piante.

Rese depurative

Le rese depurative sono ottime, in particolare per quanto riguarda il carico organico, i solidi sospesi e la carica batterica. La capacità di nitrificazione è limitata dalla prevalenza di zone anaerobiche, mentre la buona capacità di denitrifcazione permette di raggiungere una buona capacità di rimozione dell’azoto.

 Rese di rimozione di sistemi HF in Europa che trattano reflui domestici e urbani (Vymazal et al., 2008)