Miglioramento delle produzioni agroalimentari mediterranee in condizioni di carenza di risorse idriche
OR1 –Attività 1.2 Individuazione di specie vegetali utilizzabili nei sistemi verticali di fitodepurazione
ATTIVITA’ 1.2 Individuazione di specie vegetali utilizzabili nei sistemi di fitodepurazione.
Partner: UNICT, Planeta.
Responsabile: Prof. Giuseppe Cirelli
Obiettivi
Le attività di ricerca condotte dalla azienda Planeta S.r.L. in collaborazione con il Dipartimento di Agricoltura Alimentazione e Ambiente dell’Università degli Studi di Catania, hanno avuto lo scopo di valutare il comportamento di diverse specie vegetali utilizzabili nei sistemi di fitodepurazione.
Le attività di ricerca sono state condotte presso l’impianto sperimentale di fitodepurazione su parete verticale per il trattamento di acque reflue sito presso lo stabilimento Sibeg Coca Cola di Catania, appositamente realizzato nell’ambito del progetto e presso l’impianto di fitodepurazione delle acque reflue dell’Azienda Agrituristica Valle dei Margi ubicata a Grammichele (Catania), già descritto nel paragrafo relativo alla ATTIVITA’ 1.1.
Figura 1.x Specie presenti nel sistema di fitodepurazione presso l’Agriturismo Valle dei Margi (Grammichele)
L’impianto sperimentale di fitodepurazione su parete verticale è stato realizzato da Planeta S.r.L. in un’area all’esterno ubicata all’interno dello stabilimento Sibeg (Coca Cola) di Catania, in prossimità dell’impianto di depurazione primaria esistente, impegnando una porzione dell’area circa 10m x 1m per una altezza pari a 2,80m.
La vasca Imhoff è stata collegata alla parete verticale mediante una tubazione. La gestione delle erogazioni viene gestita mediante una pompa dotata di un programmatore ed elettrovalvole.
La tubazione di ritorno per lo scarico delle acque di drenaggio in eccesso, provenienti dall’impianto sperimentale di fitodepurazione, è collegata alla grata posta alla base dell’impianto di depurazione della Sibeg. La struttura portante del sistema di fitodepurazione è costituita da n° 11 travi HEA 140 distanti tra loro 100cm e fissate al muro in cls tramite fori da 25mm e tirafondi realizzati con barre di acciaio ad aderenza migliorata diametro 16mm lunghezza 30cm, inghisate con ancorante chimico e successivamente fissate con rondelle e dadi in acciaio.
Tra una trave e l’altra sono state agganciate tramite bulloneria delle mensole in acciaio di spessore 1cm con interasse di 100cm per un totale di 30 mensole. Su ogni mensola è stata posta una vasca in Ppe di dimensioni L 100cm x l 40cm x h 40cm.
Ogni modulo della parete è costituto da 3 vasche poste in verticale. Le prime due vasche a partire dall’alto costituiscono il sistema di fitodepurazione; nella terza in basso le acque fitodepurate vengono utilizzate per irrigare specie vegetali selezionate. Le due vasche costituenti il sistema di fitodepurazione sono riempite con pietrisco lavico a granulometria variabile e Biochar. I reflui vengono vengono immessi nella vasca posta in alto e in quella intermedia, mediante tubi da 16mm in Pe nero.
In particolare, i reflui proveniente dall’impianto di depurazione della Sibeg vengono filtrati con filtro da 2” controllato mediante una centralina bluetooth ed una elettrovalvola programmata e convogliati tramite tubazione in Pe nero alla prima vasca posta in alto “a” (Figura 1.x) che costituisce il sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale verticale; i reflui immessi vengono misurati con un contatore volumetrico. I reflui dopo aver attraversato per gravità la vasca “a” tramite un foro praticato nella parte inferiore della vasca e un tubo di collegamento arrivano nella vasca sottostante “b” che costituisce il sistema a flusso subsuperficiale orizzontale. I reflui sempre per gravità attraversano la vasca “b” e tramite un foro in basso e una tubazione di collegamento giungono nella vasca “c”. I reflui depurati vengono distribuiti mediante un impianto a goccia per irrigare le specie vegetali selezionate. In ogni vasca è presente un rubinetto per il campionamento del refluo in uscita.
Sono state utilizzate due diverse tipologie di piante per gli impianti di fitodepurazione, che sono stati replicati. Nella Tesi A sono stati piantati il Papiro Nano e la Mentha Acquatica rispettivamente nel sistema a flusso subsuperficiale verticale e in quello orizzontale. Nella tesi B sono stati piantati il Carex e la Mentha Acquatica rispettivamente nel sistema a flusso subsuperficiale verticale e in quello orizzontale. E’ stato previsto anche un modulo non vegetato come controllo.
Figura 1.x Sistema di fitodepurazione e irrigazione su parete verticale presso lo stabilimento Sibeg (Coca Cola) di Catania Vasca (“a” sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale, Vasca “b” fitode.ne oriz.le Vasca “c” terriccio).
Risultati e Conclusioni
Durante il periodo 2022-2023 è stata valutata la densità della vegetazione sviluppatasi nel sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale. Dalla figura 1.x si può notare come per la Canna indica il numero di piante si è mantenuto costante (tra 18e 25) mentre per l’Iris Pseudacorus si nota una leggera riduzione da 19 a 12 piante. Il miglior attecchimento e sviluppo dell’impianto è stato a carico del Cyperus alternifolius con un numero di piante tra 328 e 372.
Figura 1.x Variazione della densità della vegetazione durante il periodo 2022-2023 per le macrofite presenti nel sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale dell’Azienda Agrituristica Valle dei Margi
La produzione di biomassa secca media nelle due annate (figura 1.x) per il Papiro è stata pari a circa 18 Mg ha-1, mentre per la Canna Indica è stata pari a circa 6 Mg ha-1.
Figura 1.x Valori di biomassa secca misurati durante il periodo 2022-2023 per il Papiro e la Canna Indica presenti nel sistema di fitodepurazione a flusso subsuperficiale orizzontale dell’Azienda Agrituristica Valle dei Margi
La Phragmites presente durante il periodo 2022-2023 ha mostrato una produzione in biomassa secca con valori più che doppi rispetto al Cyperus alternifolius (Figura 1.x) variabili tra 54,2 Mg ha-1 (ottobre 2022) e 59,07 Mg ha-1 (settembre 2023).
Valori di biomassa secca misurati durante il periodo 2022-2023 per Phragmites present nel sistema di fitodepurazione a flusso orizzontale
