PROGETTO AQUASAVE

PROGETTO AQUASAVE: RISPARMIO DELL'ACQUA NELLE ABITAZIONI RESIDENZIALI

ENEA (Ente nazionale per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente); Arpa - Sezione Provinciale di Bologna (Agenzia Regionale Prevenzione e Ambiente dell'Emilia Romagna); Az. USL (Azienda U. S. L. della Città di Bologna/Dipartimento di Prevenzione); Cooperativa edificatrice Giuseppe Dozza; SeaBo - Società energia ambiente Bologna; Studio Architetto Scagliarini; Comune di Bologna (Settore Ambiente e Territorio).

SOMMARIO

L'acqua è una risorsa preziosa per la vita e per le sue necessità. L'acqua deve essere tutelata ed utilizzata in modo appropriato. L'utilizzo dell'acqua potabile nelle abitazioni non è sempre appropriato; solo una piccola percentuale è utilizzata per bere e per la preparazione dei cibi (~4%) la rimanente parte è consumata per altri usi.

Il progetto aquasave si è posto l'obiettivo di studiare e di valutare la potenzialità del risparmio dell'acqua potabile nelle abitazioni (vedi figura 1), per mezzo di un nuovo modello sperimentale di gestione delle risorse dell'acqua installato nella città di Bologna.

I risultati mostrano una valida possibilità per il risparmio dell'acqua potabile nelle abitazioni residenziali.

PAROLE CHIAVE

Risparmio acqua potabile, riuso dell'acqua grigia, uso dell'acqua di pioggia, uso di componenti a basso consumo, riduzione degli sprechi.

INTRODUZIONE

La domanda dell'acqua nel mondo è sempre alta. Le risorse dell'acqua non sono illimitate. Nelle aree geografiche dove le risorse non sono in grado di soddisfare la domanda, il risparmio dell'acqua sui consumi tradizionali potrebbe essere una via per contribuire alla soluzione del problema.

Nell'ambito di questo quadro il Progetto Aquasave (PA) si è posto il compito di operare sul risparmio dei consumi dell'acqua potabile nelle città, per mezzo di un nuovo modello sperimentale di gestione delle risorse idriche.

La Commissione Europea, nell'ambito del quadro delle azioni del Life-Environment (Decisione: Life 97 Environment /IT/000106), ha finanziato il 50% del totale dei costi.

Figura 1. Gestione dell'acqua.

Foto 1. Fase finale della costruzione.

METODO

Il sistema di gestione dell'acqua è stato installato in un edificio residenziale di 8 appartamenti; la fase della costruzione è stata completata nell'autunno del 2000 (vedi foto 1). Il sistema massimizza il riuso per mezzo di a) un sistema di riuso dell'acqua grigia (vedi figura 2): il quale raccoglie, tratta ed invia l'acqua grigia (proveniente dalle docce, vasche da bagno, lavabi ubicati nei bagni) alle cassette di risciacquamento; b) un sistema di utilizzo dell'acqua di pioggia (vedi figura 3): il quale raccoglie, tratta ed invia l'acqua di pioggia alle lavastoviglie ed alle lavatrici. Il sistema minimizza la produzione degli scarichi per mezzo dell'installazione negli alloggi di componenti a basso consumo di acqua.

TECNOLOGIE

Sistema edilizio

L'edificio interessato alla realizzazione del progetto aquasave è costituito da otto alloggi distribuiti su tre piani. Il piano dei garages e del locale impianti, dove è installato l’impianto di trattamento, si trova a tre metri sotto il livello del terreno. La superficie del tetto è di ~200 m². La superficie del locale impianti è di ~90 m². L’altezza del locale impianti è di ~2.9 m. Attualmente la palazzina è abitata da 22 persone.

Figura 2. Riuso dell'acqua grigia.

Sistema di riuso delle acque grigie

L’acqua grigia proveniente dai lavabi dei bagni, dalle vasche da bagno e dalle docce (vedi figura 2) è raccolta per mezzo di una rete appositamente dedicata, prefiltrata (una griglia ferma i solidi di dimensione superiore a 0.5 mm) ed inviata nel serbatoio di raccolta posizionato nel locale impianti; dopo l’acqua grigia è filtrata (con filtri a sabbia con porosità di ~50 µm), disinfettata ed inviata al serbatoio di accumulo. Successivamente, attraverso una rete di distribuzione appositamente dedicata, un’autoclave invia l’acqua grigia così trattata agli alloggi e quindi alle cassette di risciacquamento dei vasi. L’impianto di trattamento funziona in modo automatico.

Figura 3. Utilizzo dell'acqua di pioggia.

Sistema di utilizzo dell’acqua di pioggia

L’acqua di pioggia, raccolta per via di una rete appositamente dedicata, fluisce nel locale impianti (vedi figura 3). Qui la prima acqua di pioggia (~3 mm di acqua), che potrebbe essere altamente inquinata e ricca di particolato, è separata ed inviata al sistema fognario. Scartata la prima pioggia la successiva acqua attraversa un prefiltro che separa (per mezzo di una griglia con maglia di 0.5 mm) foglie, pezzetti di carta, piume, feci di uccelli ed altri solidi; l’acqua di pioggia così pretrattata fluisce nel serbatoio di raccolta. Successivamente, l’acqua è filtrata (per mezzo di un filtro a sabbia con porosità di ~50 µm, vedi foto 2), disinfettata ed inviata al serbatoio di stoccaggio. Infine, per via di una rete di distribuzione appositamente dedicata, un'autoclave invia l’acqua di pioggia trattata agli alloggi e quindi alle lavatrici ed alle lavastoviglie. Gli elettrodomestici utilizzano acqua di pioggia all’inizio del ciclo di lavaggio ed acqua potabile alla fine del ciclo al momento del risciacquo finale. L’impianto di trattamento funziona in modo automatico.

La bassissima concentrazione di calcio ed in generale di sali disciolti nell’acqua di pioggia potrebbe (a) consentire la riduzione del consumo del detergente, (b) ridurre la frequenza di rigenerazione del sale utilizzato nello scambiatore di ioni delle lavastoviglie.

La precipitazione dell'acqua nel corso di un anno è di ~670 mm. La superficie del tetto è di ~200 m²; il materiale del tetto è in lamiera zincata verniciata con resina epossidica, quest’ultima evita il rilascio di materiali non desiderati (quali lo zinco) all’acqua al momento della pioggia. La disponibilità è di ~100 m³ per anno di acqua di pioggia utile per i consumi degli elettrodomestici. Un sistema di accumulo di ~35 m³, raccogliendo acqua nei periodi di alta piovosità, consente la fornitura dell’acqua anche nei periodi di scarsa piovosità.

Foto 2. Filtro.

Sistema di riduzione dei consumi

Sono applicate semplici soluzioni tecnologiche che consentono la riduzione dei consumi dell’acqua, a parità di confort e prestazioni, nei confronti dei sistemi tradizionali. I principali sistemi installati sono: (a) sistema di flussaggio con vasi che richiedono solo 3.5 litri di acqua contro i 9 litri per risciacquamento dei sistemi tradizionali e con cassette dotate di doppio tasto con possibilità di interrompere lo scarico quando non è richiesto un elevato volume; (b) rubinetti dotati di sistema di iniezione (per applicazione dei diffusori di Venturi) di aria nell’acqua (il volume dell'aria contenuto nel flusso rappresenta il risparmio dell'acqua), con manopole a due corse e relativi crescenti valori di portata (fino a 5 litri al minuto per la prima corsa e fino a 10 litri al minuto per la seconda corsa); (c) lavatrici che richiedono solo 60 litri contro i 100 litri per ciclo utilizzati per il tradizionale lavaggio degli indumenti; (d) lavastoviglie che richiedono 14 litri contro i 20 litri per ciclo utilizzati per il tradizionale lavaggio dei piatti.

Al fine di stimolare ulteriormente i comportamenti a favore della riduzione degli sprechi sono dati agli utenti anche dei suggerimenti, quali: innaffiare il giardino e/o i vasi dei fiori di sera quando la temperatura non è alta, non lasciare aperti i rubinetti dell'acqua, etc.

Sistema di reti separate

Sono adottati sistemi di reti di distribuzione separate e di reti di scarico separate. Per esempio: la rete di distribuzione dell’acqua potabile (che distribuisce acqua a: lavabi, vasche da bagno, docce, lavelli, bidets, lavastoviglie, lavatrici, etc.) è separata dalla rete di distribuzione dell’acqua grigia trattata (che distribuisce acqua alle cassette di risciacquamento) e dalla rete di distribuzione dell’acqua di pioggia trattata (che distribuisce acqua a lavastoviglie ed a lavatrici).

Con questo sistema non c’è alcuna possibilità di bere nè acqua grigia trattata nè acqua di pioggia trattata.

Sistema di monitoraggio

Un sistema appositamente dedicato di monitoraggio dei consumi totali e singoli consente (a) il monitoraggio dei consumi annuali ed il relativo confronto con quelli tradizionali; (b) l’ottimizzazione dei valori delle portate coinvolte per il riuso dell’acqua grigia e per l’utilizzo dell’acqua di pioggia.

Al fine di monitorare la qualità dell'acqua, di ottimizzare e di valutare la prestazione degli impianti, un sistema di campionamento appositamente dedicato consente il prelievo e quindi la caratterizzazione di qualsiasi tipo di liquido che fluisce sia nelle tubazioni delle reti di scarico separate (quali, quelli provenienti da: lavabi, docce, lavatrici, etc.) che nelle tubazione degli impianti.

RISULTATI

I principali risultati ottenuti, dal Novembre del 2000 al Novembre del 2001, sono riportati di seguito. La tabella 1 mostra la dose dell'acido peracetico per una completa disinfezione (coliformi fecali fino a zero: vedi tabella 2). La figura 4 mostra la percentuale dei consumi singoli negli alloggi; i consumi comprendono sia quelli dell'acqua potabile che quelli delle acque relative al riuso. La figura 5 mostra il confronto tra il consumo di acqua potabile del sistema del PA e quello tradizionale; in questo caso sono esclusi i consumi relativi al potenziale riuso.

VALUTAZIONI

La percentuale del potenziale risparmio dell'acqua del sistema proposto dal PA confrontato con quello tradizionale è del ~50% di acqua potabile (vedi figura 5). Di questa a) ~30% per mezzo dei componenti a basso consumo di acqua; b) ~15% per mezzo del riuso dell'acqua grigia; c) ~5% per mezzo dell'uso dell'acqua di pioggia.

Tabella 1. Dose del disinfettante.

Tabella 2. Valori dei parametri dopo il trattamento.

Figura 4. Percentuale dei consumi.

L'acqua grigia proveniente dal lavaggio del corpo (33% del consumo totale negli alloggi) è sufficiente per alimentare il 23% del consumo delle cassette di risciacquamento negli alloggi (vedi figura 4). L'acqua di pioggia consente l'~8% di risparmio sul consumo totale negli alloggi (vedi figura 4); l'utilizzo dell'acqua di pioggia rappresenta il ~66% del consumo complessivo delle lavatrici e delle lavastoviglie.

CONCLUSIONI

I risultati ottenuti mostrano una valida possibilità per il risparmio dell'acqua potabile (~50%) nelle abitazioni residenziali. La continuazione della sperimentazione consentirà di acquisire maggiori dati sulla sostenibilità dello sviluppo delle tecnologie del risparmio.

RINGRAZIAMENTI

I partners ringraziano tutte le persone e le società che hanno dato il loro contributo per la realizzazione del PA.

SEGRETERIA ORGANIZZATIVA

ENEA (Ente nazionale per le Nuove tecnologie, l'Energia e l'ambiente); ENEA-PROT-IDR; B. Failla; Via Martiri di Montesole, 4; 40129 Bologna (Italy).

Telefono +39 051 6098698; Facsimile +39 051 6098309; E-mail: failla@bologna.enea.it