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Francesco Domenico Moccia » 15.Gli impianti urbani della città ecologica


Acque grigie

Delle acque di scarico di una città, circa il 30% sono acque nere, mentre l’altro 70% sono acque grigie. Le prime provengono dai WC, mentre le altre dai lavabi, lavelli, doccia e bagno.
Per il reimpiego si può utilizzare il seguente sistema di fitodepurazione (Wetpark System)

  • Separazione Acque Nere-Acque Grigie
  • passaggio attraverso muri di trattamento attivo
  • passaggio attraverso 3 stadi di filtrazione naturale e accumulo in stagni per la biodegradazione naturale
  • passaggio attraverso un sistema di filtri a sabbia
  • pozzo di raccolta e pompaggio alle cisterne delle toilettes e al sistema di irrigazione (vedi schema di lato)

Questo sistema, adottato in Svezia, prevede una forte integrazione della progettazione urbanisitica e delle abitazioni.

Sistema di fitodepurazione (Wetpark System)

Sistema di fitodepurazione (Wetpark System)

Sistema di fitodepurazione (Wetpark System)

Sistema di fitodepurazione (Wetpark System)


Trattamento acque grigie

Fonte: Iridra

Fonte: Iridra


Impianto di fitodepurazione

Fonte: Artec, Impianto di fitodepurazione a flusso orizzontale

Fonte: Artec, Impianto di fitodepurazione a flusso orizzontale


Gestione dei rifiuti urbani

I rifiuti urbani, specialmente nella parte organica, emettono gas serra. La loro gestione e trattamento è uno dei maggiori problemi ambientali delle città. Quello che viene denominato ciclo integrato si basa sulla combinazione sinergica di diversi processi. In primo luogo è utile differenziare i rifiuti in modo che una parte di essi possa essere riciclata. Le materie riciclate consentono un risparmio di energia rispetto alle materie prime per ottenere i prodotti finiti.
Non sono noti impianti urbani di raccolta differenziata e, perciò, non è valutabile la loro efficienza ed economicità. Tuttavia la ricerca di idee e prototipi potrebbe trovare particolare spazio proprio nelle soluzioni urbanistiche ad alta densità con edifici di grande dimensione ed altezza in cui la produzione di rifiuti raggiunge una massa critica tale da rendere conveniente la realizzazione di un impianto di raccolta il quale dovrebbe proporsi anche di incentivare la differenziazione da parte degli utenti con la semplificazione dell’operazione. Delle economie di scala si avvantaggerebbe la raccolta riducendo i costi del riciclo.
Il conferimento in discarica è stato fino a qualche anno fa il solo modo di disfarsi dei RSU, ma dovrà progressivamente ridursi al minimo indispensabile.

Gestione dei rifiuti urbani

Ciò comporta che i territori circostanti le grandi città hanno accumulato discariche sature, molte delle quali, per la loro vetustà non erano realizzate con i criteri di sicurezza oggi richiesti. Tra l’altro queste discariche producono metano, riconoscibile dal cattivo odore, che contribuisce all’inquinamento atmosferico. Cattura del metano e disinquinamento delle discariche sono operazioni da includere nel risanamento ambientale delle aree urbane.

Lo stesso discorso vale per gli inceneritori, i quali presentano comunque il vantaggio di ricavare energia dal rifiuto. L’impiego della cogenerazione sembra quello della maggiore efficienza energetica sebbene ciò comporta l’inserimento in un contesto urbano perché si possa collegare ad una rete di teleriscaldamento. Schemi di questo tipo sono stati pure proposti in progetti di ecocities, ma hanno bisogno di tecnologie particolarmente affidabili perché si eviti immissioni inquinanti in atmosfera data la pericolosità della loro collocazione in contesti urbani densamente popolati. Sul lato dei vantaggi vanno computati la riduzione dei costi e delle emissioni per il trasporto dei rifiuti come quelli per il risparmio della climatizzazione degli edifici e della produzione di energia elettrica.

La parte preponderante dei RSU (circa la metà) è costituita da materiale organico. Perciò è particolarmente importante la sua separazione e trattamento.

Gestione dei rifiuti urbani

Una tecnologia che si va affermando e sembra particolarmente promettente, data anche la sua semplicità, è costituita dal compostaggio. Si tratta di una tecnica dalle radici antiche in quanto in ogni campagna si è attuata, in un modo o nell’altro, la trasformazione dei residui vegetali in concime organico.

Oggi, attraverso il sistema di digestione anaerobica, si cattura il metano prodotto dalla decomposizione dei materiali organici per impiegarlo come combustibile nello stesso impianto o altrove. Così, dal trattamento dei rifiuti organici, otteniamo compost, un fertilizzante e un carburante. Nel contesto urbano, il compost può essere impiegato per concimare tetti giardino, parchi urbani ed aree verdi.

Impianto gestione rifiuti urbani

Impianto gestione rifiuti urbani


Gestione dei rifiuti urbani

Relativamente alla digestione anaerobica delle frazioni organiche dei rifiuti urbani, sia derivanti da raccolte differenziate (FORSU) che da selezione meccanica (FO), non vi sono molte esperienze:
FO: vi è un impianto a Verona (4 digestori da 2000 m3 ciascuno, 200 t/d di FO+40 t/d di fanghi), un altro a Villacidro, CA (2 digestori da 2000 mc. ciascuno, 120 t/d di FO), un altro in avviamento a Bassano del Grappa, VI (3 digestori da 2500 m3 ciascuno, 44000 t/a di RU, 8200 t/a di FORSU e 3000 t/a di fanghi), un altro in avviamento a Roma, capace di trattare 40000 t/anno di RU.

Schema di flusso dell’impianto di Camposanpiero

Schema di flusso dell'impianto di Camposanpiero


Teleriscaldamento

Un sistema di teleriscaldamento consiste essenzialmente in una o più centrali di produzione del calore ed una rete con cui un fluido termovettore viene portato alle utenze per la cessione del calore.
Le dimensioni di un sistema di teleriscaldamento possono essere molto variabili, dal piccolo quartiere ad una intera città. Il sistema di trasporto e distribuzione, costituito da due tubazioni affiancate di uguale diametro per la mandata e per il ritorno, solitamente utilizza come fluido termovettore acqua calda o acqua surriscaldata. Le tubazioni devono essere isolate termicamente al fine di limitare quanto più possibile le dissipazioni termiche. Nel caso di utilizzo di acqua calda si hanno temperature di mandata/ritorno di 90/60°C, quindi salti termici dell’ordine di 30° C, mentre con l’utilizzo di acqua surriscaldata si hanno tipicamente temperature di mandata/ritorno 120 / 60°C, quindi salti termici dell’ordine di 60°C.

Sistema di teleriscaldamento

Sistema di teleriscaldamento


Teleriscaldamento

Alle reti viene associato un complesso di sottocentrali, una per ogni utenza o gruppo di utenze, ove viene regolato e misurato il trasferimento di calore dalla rete di distribuzione del calore all’impianto di riscaldamento interno all’edificio. Nei sistemi di teleriscaldamento, la rete di trasporto e di distribuzione del calore è la parte più costosa dell’impianto, con una incidenza sul costo di investimento totale quantificato fra il 50% e l’80%.
Un sistema di teleriscaldamento rappresenta una applicazione ideale della cogenerazione, con cui risulta possibile sfruttare i vantaggi della produzione centralizzata (più grande è la taglia degli impianti maggiore è la loro efficienza) ed il fatto di disporre di un grosso numero di utenze a cui fornire il calore.
Da sottolineare inoltre che negli ultimi tempi si sta affiancando al teleriscaldamento un nuovo servizio energetico in rete costituito dal teleraffrescamento, che consiste nella distribuzione nei mesi estivi di acqua refrigerata prodotta presso la centrale per mezzo di gruppi frigoriferi ad assorbimento.

I materiali di supporto della lezione

McHarg, Ian L., Progettare con la natura, Padova, Franco Muzzio, 1989.

Belfiore, Emanuela, Il verde e la città. Idee e progetti dal Settecento ad oggi, Roma, Cangemi, 2005.

Roseland, Mark, Toward Sustainable Communities. Resources for Citizens and their Governments, Gabriola Island Canada, New Society Publishers, 2005.

Environmental Protection Agency, Green Roofs for Stormwater Runoff Control, February, 2009.

M. Falchetta (curatore), Il Programma Enea Sull'energia Solare A Concentrazione Ad Alta Temperatura 2006.

Steve Fancher, Stormwater Management Manual, City of Portland, 2004.

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