FOGNATURA

FOGNATURA

(XV, p. 589; II, I, p. 956)

La realizzazione delle opere di raccolta e convogliamento delle acque di rifiuto e delle acque meteoriche nelle aree urbane deve sempre fronteggiare notevoli difficoltà tecniche e costruttive, che sono dovute ai fenomeni di affollamento delle popolazioni, alla rapida espansione edilizia e alla concentrazione degli impianti nel sottosuolo. Nei riguardi di quest'ultimo aspetto l'interferenza con gli altri servizi, che trasportano acqua, gas, energia, informazione, appare tanto più grave per le canalizzazioni di f. a ragione dei rigidi vincoli posti dal loro funzionamento a superficie libera.

Questi problemi hanno trovato, ove razionalmente affrontati, adeguate soluzioni sia con la tempestiva pianificazione delle infrastrutture, in modo che queste precedessero lo sviluppo edilizio, sia attraverso l'organizzazione dei cantieri, il progresso nei mezzi d'opera, gli sviluppi dei sistemi di stabilizzazione e consolidamento degli scavi, il largo ricorso alla prefabbricazione degli elementi delle canalizzazioni da porre in opera. Fra i procedimenti particolari può essere ricordata la costruzione di canalizzazioni continue infisse nel sottosuolo mediante appositi macchinari spingi-tubo che consentono una limitatissima apertura di scavi a cielo aperto (fig. 1).

Nei riguardi del vecchio problema della scelta dell'impostazione delle reti urbane secondo il sistema separato, formato da due reti distinte per le acque meteoriche e per quelle di rifiuto, ovvero secondo il sistema unitario, convogliante in unico speco le due acque, ricordando che già il Congresso internazionale di igiene del 1903 a Bruxelles aveva ritenuto accettabili, in linea di principio, l'uno o l'altro dei due sistemi e aveva consigliato di far dipendere la scelta dall'accurata valutazione di tutte le circostanze locali, bisogna convenire che gli sviluppi progettuali e realizzativi di questi impianti hanno tuttora confermato la validità di quel criterio.

La rete sanitaria, di raccolta cioè delle acque di rifiuto domestiche e di piccole industrie inserite nel contesto urbano, è, com'è noto, propria del sistema separato, e il suo dimensionamento dipende anzitutto dalla dotazione di acqua potabile dell'abitato; lo sviluppo di questi impianti ha, quindi, strettamente seguito l'evoluzione e la crescita di quelli degli acquedotti. Nel funzionamento delle canalizzazioni a gravità l'inserimento di impianti elevatori, ove le condizioni topografiche lo rendono opportuno o necessario, si avvale di macchinari alle cui specifiche esigenze hanno corrisposto, negli ultimi decenni, interessanti progressi tecnologici.

Le canalizzazioni per acque pluviali nel tipo separato e quelle unitarie, com'è ben noto, si differenziano poco nelle dimensioni idrauliche, poiché le portate di acque nere hanno ordine di grandezza molto piccolo rispetto a quello delle massime portate meteoriche. Le impostazioni progettuali derivanti dalla considerazione di queste ultime sono, quindi, determinanti e hanno avuto sviluppi notevoli sia nei riguardi delle sempre maggiori cautele nell'individuazione della possibile entità dei valori massimi delle portate di piena, sia per quanto attiene ad affinamenti e modalità applicative delle metodologie di calcolo delle reti (v. App. II, i, p. 956).

Negli ultimi decenni sono andate assumendo notevole rilievo le problematiche relative a un elemento tipico delle reti unitarie, i cosiddetti scaricatori di piena; questi sono adottati principalmente nelle città costiere del mare o di grandi laghi, o in quelle che si sviluppano lungo fiumi, e sono progettati per scaricare direttamente nel mezzo recipiente la portata eccedente quella relativa a un determinato grado di riempimento, mentre le portate minori proseguono verso il recapito finale, che generalmente è l'impianto di depurazione. Relativamente alle acque che transitano nel collettore al momento dell'entrata in funzione dello scaricatore viene giustamente attribuita particolare importanza al rapporto tra la portata massima delle acque di rifiuto e quella meteorica, cioè al grado di diluizione dei liquami nel miscuglio che viene inviato al ricettore generalmente senza alcun trattamento. L'assegnazione di elevati valori al grado di diluizione è certamente favorevole sotto gli aspetti igienici e di tutela ambientale del recipiente, non tanto ai fini della limitazione dell'inquinamento biologico − dipendente da complessi fattori generali e locali − ma per l'incidenza importante che quel valore esplica sulla frequenza degli sversamenti e sulla loro distribuzione stagionale in dipendenza del locale regime delle precipitazioni; questi elementi andrebbero sempre accertati con un accurato studio idrologico.

È ovvia, infatti, l'importanza della distribuzione temporale di tali eventi specialmente per le utilizzazioni delle acque costiere (balneazione, mitilicoltura, ecc.). Per contro, l'imporre elevati valori della diluizione ha tutt'altro che piccola incidenza sui costi di costruzione e di esercizio della rete e dei suoi impianti; sotto questo aspetto si deve anche considerare che il grado di diluizione che si fissa per l'inizio del funzionamento degli scaricatori è certamente il più sfavorevole, ed è presente per tempo breve, poiché, perdurando la precipitazione, generalmente aumenta nel miscuglio la portata meteorica. La scelta del valore del rapporto, dipendente della prevalente considerazione di fattori locali, lo ha fatto variare grosso modo fra 3 e 10 (v. XV, p. 593).

Non sono poi da trascurare gli aspetti estetici di questi scarichi legati alla torbidità, alle schiume provenienti da detersivi, ai veli di oli e grassi, ai corpi galleggianti di qualsiasi genere. Per la riduzione di tali inconvenienti si prospetta la necessità d'intervenire, nei limiti del possibile, e almeno in presenza di insediamenti costieri importanti, con trattamenti primari di sgrossamento.

Un esempio cospicuo è rappresentato dagli interventi (ultimati nel 1960) per il risanamento igienico del litorale della città di Napoli dal porto a Mergellina, zona ben nota per la sua importanza paesistica e turistica. La rete, che originariamente era a sistema separato, aveva perduto tale sua caratteristica a causa di vetustà, manomissioni, distruzioni belliche, insufficienza e inefficienza degli impianti elevatori delle acque nere, con sistematico sversamento in mare di gran parte di queste anche in tempo asciutto. Inoltre nel detto litorale hanno sbocco tre grandi scaricatori di piena dei collettori delle zone alte della città, per i quali non è praticamente possibile trasferire le foci in altra zona.

Si procedette alla completa ristrutturazione della rete, trasformandola a sistema unitario, con largo recupero delle esistenti canalizzazioni pluviali. Fu fissato, per l'entrata in funzione degli scaricatori di piena, il grado di diluizione 5; il miscuglio di acque nere e meteoriche al di sotto di tale limite veniva immesso, con impianti elevatori, in un collettore esterno alla città e dotato, in tempo successivo, d'impianto di epurazione. Lo sversamento in mare dagli scaricatori, per l'assegnato grado di diluizione, si verifica mediamente otto volte l'anno, quasi tutte comprese nel periodo autunno-inverno. In considerazione, peraltro, della rilevanza per quel litorale degli aspetti estetici, le acque da sversare in mare vengono assoggettate a un trattamento meccanico di sgrossatura mediante batterie di grandi stacci rotanti che trattengono le particelle solide di dimensioni superiori a 2 mm (fig. 2).

Sui tre grandi scaricatori provenienti dalle zone alte, s'interviene sia con dispositivi d'intercettazione di eventuali acque nere che essi possono trasportare in tempo asciutto per disfunzioni di esercizio delle reti, sia, nei riguardi della loro funzione principale, per la quale sversano sul litorale una portata complessiva di piena fino oltre 90 m³/s, mediante inserzione di batterie di griglie sgrossatrici a pulitura meccanica (fig. 3). Tutti gli impianti particolari, cui si è fatto cenno, unitamente ai nuovi impianti elevatori della zona, sono realizzati in sotterraneo e il loro funzionamento è completamente automatico e fa capo a un'unica postazione di telecontrollo.

Non possono chiudersi i brevi cenni sui problemi dello smaltimento delle acque restituite dalle utilizzazioni igieniche e industriali senza ricordare le vaste problematiche tecniche e sanitarie legate al loro recapito nei mezzi recipienti (fiumi, laghi, mare). Le quantità enormemente accresciute che devono essere reimmesse nel ciclo naturale e gli svariati degradi connessi alle utilizzazioni sono andati determinando, specie negli ultimi anni, situazioni ben note di deterioramento dell'ambiente in tutto il mondo industrializzato. Se la sensibilità verso questi problemi è indubbiamente sempre più elevata, e se, d'altra parte, i progressi delle tecnologie della depurazione (che danno la possibilità di trattamenti sempre più sofisticati fino a rendere idonea al riuso una parte delle acque usate) e quelli delle opere di allontanamento (come gli scarichi sottomarini) possono garantire risultati tecnici, igienici e ambientali adeguati, spesso purtroppo si avverte la carenza, in questo delicatissimo settore, di una corretta gestione assistita dai necessari controlli; ciò nonostante la materia sia stata anche, in Italia, affrontata in modo completo dalla l. 10 maggio 1976 n. 319 (Norme per la tutela delle acque dall'inquinamento).

Bibl.: S. Borrelli, Il risanamento igienico del litorale della zona occidentale della città di Napoli, in Riv. Ingegneri, Napoli, settembre-dicembre 1960; F. Marzolo, Costruzioni idrauliche, cap. xxi, Padova 1963; G. Supino, Le reti idrauliche, cap. i B, Bologna 1965; V. Nanni, La moderna tecnica delle fognature e degli impianti epurativi, Milano 1969; Atti del 2° Convegno Internazionale Inquinamento marino e scarichi a mare, Sanremo 1973; J. B. White, Waste water engineering, Londra 1978²; R. B. Dean, E. Lund, Water reuse, ivi 1981; British Hydromechanics Research Association, Planning, construction, maintenance and operation of sewage systems, International Conference, Reading 1984.