Alexandros Stefanakis, tra i massimi esperti mondiali di ingegneria ecologica, ha illustrato al Di3A casi di studio internazionali e soluzioni basate sulla natura per il trattamento e il riuso delle acque reflue
Il futuro della gestione delle risorse idriche passa dalla natura. È questo il messaggio emerso dal workshop Constructed Wetlands for Circular Wastewater Management: International Examples and Case Studies, ospitato nei giorni scorsi dal Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente dell'Università di Catania, in collaborazione con il CSEI Catania.
Protagonista dell'incontro è stato il prof. Alexandros Stefanakis della School of Chemical and Environmental Engineering della Technical della University of Crete, dove dirige il Laboratory of Environmental Engineering & Management, tra i più autorevoli studiosi internazionali nel campo dell'ingegneria ecologica, che ha presentato esperienze e progetti realizzati in Europa, Medio Oriente e America Latina, dimostrando come la fitodepurazione e le Nature-Based Solutions rappresentino oggi tecnologie mature, efficienti e strategiche per affrontare le sfide dell'economia circolare, del cambiamento climatico e della sostenibilità ambientale.
Ad introdurre il relatore – presidente dell'International Ecological Engineering Society e chair del Gruppo Specialistico "Wetlands for Water Pollution Control" dell'International Water Association – sono stati i docenti di Idraulica Agraria e Sistemazioni Idraulico-Forestali al Di3A, Feliciana Licciardello e Giuseppe Cirelli.
Un momento della relazione del prof. Alexandros Stefanakis
L'incontro ha approfondito temi centrali per la ricerca ambientale applicata, tra cui le tecnologie di trattamento delle acque e delle acque reflue, le soluzioni basate sulla natura nelle “città circolari”, l'impiego della fitodepurazione per il trattamento delle acque reflue, il riuso degli effluenti trattati per agricoltura, la gestione sostenibile degli effluenti industriali e agro-industriali, il recupero ed il trattamento dei fanghi.
Alexandros Stefanakis, che riveste il ruolo di European Climate Pact Ambassador per la Commissione Europea e tra i World's Top 2% Scientists elaborata dalla Stanford University e pubblicata da Elsevier, ha illustrato i principi guida dell'ingegneria ecologica applicati alla valutazione dei processi di problem-solving circolare, tra cui l'impiego di processi e organismi ecologici, la riduzione dei costi ambientali esternalizzati nel ciclo di vita, la progettazione orientata alla multifunzionalità e il miglioramento della qualità ambientale per l'uomo e per la natura.
Per questa ragione, è stato approfondito il concetto di “biofilia” come fondamento delle soluzioni basate sulla natura (Nature-Based Solutions – NBS), evidenziando come l'integrazione della natura nell'ambiente costruito contribuisca al benessere umano e alla sostenibilità degli ecosistemi urbani.
Il seminario ha, inoltre, preso in esame diversi casi di studio di interesse internazionale relativi al trattamento e riuso delle acque reflue a piccola e grande scala, caratterizzati da approcci differenziati in risposta alle specifiche sfide ambientali dei diversi contesti geografici e continentali.
Un momento dell'incontro con gli studenti
Tra i casi di maggiore rilevanza figura il Red Sea Project in Arabia Saudita, uno dei tre giga-progetti nazionali a scala mondiale nel settore del trattamento delle acque reflue municipali, sviluppato su un arcipelago di oltre 90 isole incontaminate lungo 200 km di costa occidentale, supportato da infrastrutture logistiche dedicate.
L'impianto, progettato per servire una popolazione stimata superiore a 80 mila abitanti, si estende su una superficie di 13,5 ettari in crescita con circa 1,5 milioni di piante palustri appartenenti ai generi Phragmites, Typha, Arundo e Cyperus, con una capacità di trattamento di 16.000 m³ di acque reflue al giorno.
Red sea project (Saudi Arabia)
Alla medesima scala si colloca il caso di Città del Messico sul lago Chalco dove è stato realizzato un sistema di trattamento degli effluenti di un impianto convenzionale di depurazione. Tale sistema di fitodepurazione si sviluppa su una superficie complessiva di 100 ettari, con una portata trattata di circa 80mila metri cubi al giorno. Il sistema è articolato in due linee di trattamento parallele, ciascuna composta da una vasca di fitodepurazione in cui l'acqua reflua percorre il substrato dall'alto verso il basso, seguita da una zona umida a pelo libero in cui l'acqua scorre in superficie tra la vegetazione.
Nella prima linea il processo avviene in modo del tutto naturale e passivo su una superficie di 9.500 metri quadrati, trattando 4 mila metri cubi di acqua al giorno con uno strato parzialmente saturo di 80 centimetri; nella seconda linea il processo è potenziato mediante insufflazione artificiale di aria, consentendo di trattare 4.650 metri cubi al giorno su una superficie ridotta. Entrambe le linee si concludono con una zona umida a flusso superficiale di 7.500 metri quadrati, che completa la depurazione prima del riuso finale dell'acqua trattata.
Effluent & raw wastewater treatment (Mexico)
L'impianto riceve gli effluenti dell'impianto di depurazione convenzionale Cerro de la Estrella di Città del Messico e opera come sistema pilota dimostrativo con una portata giornaliera di 100 L/s, pari a 8.640 m³ al giorno, con l'obiettivo di produrre un effluente conforme ai limiti di qualità previsti dalla normativa messicana per il consumo umano (NOM-127-SSA1-2017) e potenzialmente riutilizzabile come approvvigionamento idrico potabile per la capitale.
Di particolare interesse scientifico si è rivelato anche il caso studio relativo al trattamento e riuso delle acque di scarico di un’industria petrolchimica in Oman, nell'ambito di un progetto di ricerca quadriennale condotto tra il 2015 e il 2019. Il sistema ha previsto il riuso irriguo degli effluenti trattati su un campo sperimentale di 220 mila metri quadrati, impiegando acque a diversa salinità e differenti metodologie di irrigazione su oltre 15 colture e specie arboree, tra cui graminacee foraggere, varietà di cotone, colture per biocarburanti e biomasse lignocellulosiche destinate alla produzione di carbone e legno.
Oily produced water treatment and reuse (Oman)
Il docente ha, inoltre, presentato numerosi esempi europei, come quelli realizzati nella Repubblica Ceca e in Germania, a testimonianza della diffusione e della versatilità di questa tecnologia su scala continentale.
L’esperto de ha sottolineando come i sistemi di fitodepurazione costituiscano una tecnologia di ingegneria ecologica ormai consolidata, efficace per un'ampia gamma di acque reflue, verificata anche a grande scala, economicamente sostenibile e capace di rispondere efficacemente ai principi dell'economia circolare delle acque, attraverso il riuso in agricoltura, il riciclo industriale e il ripristino ambientale.
A ciò si aggiunge un aspetto spesso sottovalutato: questi sistemi non si limitano al trattamento delle acque reflue, ma forniscono anche importanti servizi ecosistemici ambientali e sociali, tra cui un significativo effetto di raffrescamento sull'ambiente circostante, con riduzioni della temperatura fino a 10 °C all'interno del sistema stesso e benefici alla comunità.
La giornata si è conclusa con una visita tecnica al tetto verde del Di3A, durante la quale i partecipanti hanno potuto osservare concretamente un'infrastruttura verde dedicata alla gestione sostenibile delle acque in ambito urbano. L'evento ha confermato l'attenzione del Di3A e del CSEI Catania verso l'economia circolare e le infrastrutture verdi, ribadendo al contempo la piena disponibilità a instaurare future collaborazioni tra il nostro ateneo e la Technical University of Crete (TUC) nell'ambito delle NBS e della gestione sostenibile delle risorse idriche.
Visita al tetto verde del Polo Bioscientifico del Di3A
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