L’Agenzia per l’ambiente del Regno Unito ha individuato scarichi intermittenti insoddisfacenti e ha emanato una direttiva sul trattamento delle acque reflue urbane che impone di intervenire per limitare l’inquinamento causato dallo straripamento delle fognature combinate. Nel 2009 il Consiglio canadese dei Ministri dell’ambiente ha adottato una strategia a livello canadese per la gestione degli effluenti delle acque reflue municipali, comprese le norme nazionali per (1) rimuovere il materiale galleggiante dagli overflow combinati delle fogne, (2) prevenire gli overflow combinati delle fogne durante il tempo asciutto e (3) impedire lo sviluppo o la riqualificazione dall’aumento della frequenza
I comuni degli Stati Uniti hanno intrapreso progetti per mitigare le CSO sin dagli anni ‘ 90. Ad esempio, prima del 1990, la quantità di acque reflue combinate non trattate scaricate annualmente in laghi, fiumi e torrenti nel sud-est del Michigan era stimata in oltre 30 miliardi di galloni statunitensi (110.000.000 m3) all’anno. Nel 2005, con quasi billion 1 miliardo di un investimento pianificato di C 2,4 miliardi di CSO messo in funzione, gli scarichi non trattati sono stati ridotti di oltre 20 miliardi di galloni statunitensi (76.000.000 m3) all’anno. Questo investimento che ha prodotto una riduzione percentuale di 85 in CSO ha incluso numerose separazioni fognarie, impianti di stoccaggio e trattamento CSO e miglioramenti degli impianti di trattamento delle acque reflue costruiti dai governi locali e regionali.
Molte altre aree negli Stati Uniti stanno intraprendendo progetti simili (vedi, ad esempio, nel Puget Sound di Washington). Città come Pittsburgh, Seattle, Philadelphia e New York si stanno concentrando su questi progetti in parte perché sono sotto decreti di consenso federali per risolvere i loro problemi di CSO. Sia le sanzioni iniziali che le sanzioni stipulate sono utilizzate dall’EPA e dalle agenzie statali per far rispettare le iniziative di mitigazione della CSO e l’efficienza dei loro programmi. I dipartimenti di fognatura dei comuni, gli studi di ingegneria e progettazione e le organizzazioni ambientali offrono diversi approcci alle potenziali soluzioni.
Fogna separationEdit
Alcune città degli Stati Uniti hanno intrapreso progetti di separazione delle fogne — costruzione di un secondo sistema di tubazioni per tutta o parte della comunità. In molti di questi progetti, le città sono state in grado di separare solo parti dei loro sistemi combinati. Costi elevati o limitazioni fisiche possono precludere la costruzione di un sistema completamente separato. Nel 2011 Washington, DC ha separato le sue fogne in quattro piccoli quartieri ad un costo di million 11 milioni. (Il costo del progetto include anche miglioramenti al sistema di tubazioni dell’acqua potabile.)
CSO storageEdit
Un’altra soluzione è quella di costruire un impianto di stoccaggio CSO, come un tunnel in grado di memorizzare il flusso da molti collegamenti fognari. Poiché un tunnel può condividere la capacità tra più uscite, può ridurre il volume totale di stoccaggio che deve essere fornito per un numero specifico di uscite. I tunnel di stoccaggio immagazzinano le acque reflue combinate ma non le trattano. Quando la tempesta è finita, i flussi vengono pompati fuori dal tunnel e inviati a un impianto di trattamento delle acque reflue. Uno dei principali problemi con l’archiviazione CSO è il periodo di tempo in cui viene memorizzato prima di essere rilasciato. Senza un’attenta gestione di questo periodo di stoccaggio, l’acqua nella struttura di stoccaggio CSO corre il rischio di andare settica.
Washington, D. C. sta costruendo capacità di stoccaggio sotterraneo come strategia primaria per affrontare le OSC. Nel 2011 la città ha iniziato la costruzione di un sistema di quattro gallerie di stoccaggio profonde, adiacente al fiume Anacostia, che ridurrà gli straripamenti al fiume del 98 per cento, e il 96 per cento a livello di sistema. Il sistema comprenderà oltre 18 miglia di gallerie con una capacità di stoccaggio di 157 milioni di galloni. Il primo segmento del sistema di tunnel, 7 miglia di lunghezza, è andato online in 2018. I restanti segmenti del sistema di archiviazione sono previsti per il completamento nel 2023. (Il progetto complessivo “Clean Rivers” della città, previsto per un costo di billion 2,6 miliardi, include altri componenti, come la riduzione dei flussi di acqua piovana. Il South Boston CSO Storage Tunnel è un progetto simile, completato nel 2011.
Indianapolis, Indiana sta costruendo capacità di stoccaggio sotterraneo sotto forma di un sistema di tunnel di roccia profonda di 28 miglia e 18 piedi di diametro che collegherà i due impianti di trattamento delle acque reflue esistenti e fornirà la raccolta di acqua di scarico dai vari siti CSO situati lungo il White River, Eagle Creek, Fall Creek e Pleasant Run. Citizens Energy Group sta gestendo gli sforzi per costruire le prime fasi del lavoro, che comprende un connettore profondo tunnel di roccia profondo 200 piedi tra l’impianto di trattamento delle acque reflue di Belmont e l’impianto di trattamento delle acque reflue di Southport. Ulteriori tunnel si diramano sotto i corsi d’acqua esistenti situati a Indianapolis. Il costo previsto per il progetto ammonta a $1,4 miliardi di dollari.
Fort Wayne, Indiana sta costruendo un 4.5 miglia, diametro 14 piedi, tunnel $180M sotto il 3RPORT (Three Rivers Protection and Overflow Reduction Tunnel) per affrontare la miriade di organizzazioni della società civile che si riversano nei fiumi St. Mary’s, St. Joseph e Maumee. Il 3RPORT è di circa 160 piedi sotto il grado, e si prevede di entrare in servizio nel 2023.
Espansione della capacità di trattamento delle fognemodifica
Alcune città hanno ampliato la loro capacità di trattamento delle acque reflue di base per gestire parte o tutto il volume delle CSO. Nel 2002 il contenzioso ha costretto la città di Toledo, Ohio, a raddoppiare la sua capacità di trattamento e costruire un bacino di stoccaggio per eliminare la maggior parte dei trabocchi. La città ha anche accettato di studiare modi per ridurre i flussi di acqua piovana nel sistema fognario. (Vedi Riduzione dei flussi di acqua piovana.)
Bacini di ritenzione
I bacini di trattamento di ritenzione o le grandi vasche di cemento che immagazzinano e trattano le acque reflue combinate sono un’altra soluzione. Queste strutture sotterranee possono variare in capacità di stoccaggio e trattamento da 2 milioni di galloni statunitensi (7.600 m3) a 120 milioni di galloni statunitensi (450.000 m3) di acque reflue combinate. Mentre ogni struttura è unica, un’operazione tipica della struttura è la seguente. I flussi dalle fogne sovraccaricate vengono pompati in un bacino diviso in compartimenti. Il primo scomparto a filo cattura e memorizza i flussi con il più alto livello di inquinanti dalla prima parte di una tempesta. Questi inquinanti includono olio motore, sedimenti, sale stradale e sostanze chimiche del prato (pesticidi e fertilizzanti) che vengono raccolte dall’acqua piovana mentre scorre fuori da strade e prati. I flussi da questo compartimento vengono immagazzinati e inviati all’impianto di trattamento delle acque reflue quando c’è capacità nella fogna intercettore dopo la tempesta. Il secondo compartimento è un compartimento di trattamento o di flusso. I flussi vengono disinfettati iniettando ipoclorito di sodio o candeggina, mentre entrano in questo compartimento. Ci vogliono quindi circa 20-30 minuti perché i flussi si spostino alla fine del compartimento. Durante questo periodo, i batteri vengono uccisi e grandi materiali solidi si depositano. Alla fine del compartimento, tutti i rifiuti sanitari rimanenti vengono scremati dalla parte superiore e i flussi trattati vengono scaricati nel fiume o nel lago.
La città di Detroit, Michigan utilizza un sistema di nove bacini di ritenzione CSO e strutture di screening/disinfezione di proprietà e gestite dalla Great Lakes Water Authority. Questi bacini si trovano a originali scarichi fognari combinati situati lungo il fiume Detroit e Rouge River all ” interno metropolitana di Detroit. Queste strutture sono generalmente progettate per contenere due pollici di deflusso delle acque piovane, con la capacità di disinfettare gli overflow durante eventi di pioggia estremi.
Impianti di screening e disinfettazionemodifica
Gli impianti di screening e disinfezione trattano il CSO senza mai conservarlo. Chiamate strutture “flow-through”, usano schermi fini per rimuovere solidi e rifiuti sanitari dalle acque reflue combinate. I flussi vengono iniettati con ipoclorito di sodio per la disinfezione e miscelati mentre viaggiano attraverso una serie di schermi fini per rimuovere i detriti. Gli schermi sottili hanno aperture che variano in dimensioni da 4 a 6 mm, o poco meno di un quarto di pollice. Il flusso viene inviato attraverso la struttura ad una velocità che fornisce abbastanza tempo per l’ipoclorito di sodio per uccidere i batteri. Tutti i materiali rimossi dagli schermi vengono quindi inviati all’impianto di trattamento delle acque reflue attraverso la fogna intercettore.
Riduzione dei flussi di acqua piovanamodifica
Le comunità possono implementare tecniche di sviluppo a basso impatto per ridurre i flussi di acqua piovana nel sistema di raccolta. Questo include:
- la costruzione di nuove e ristrutturato strade, parcheggi e marciapiedi con incastro di pietre, pavimentazione permeabile e permeabile calcestruzzo
- l’installazione di tetti verdi su edifici
- installazione di bioretention sistemi, chiamato anche la pioggia giardini, in zone con giardini
- la raccolta dell’acqua Piovana attrezzature raccoglie il deflusso dai tetti degli edifici durante il tempo umido per irrigare i paesaggi e giardini durante il tempo asciutto
- acque grigie raccolta e utilizzo sul sito riduce gli scarichi dei liquami in tutti i tempi
Gray vs green infrastructureEdit
Le iniziative di mitigazione CSO che sono composte esclusivamente dalla ricostruzione del sistema fognario sono indicate come infrastrutture grigie, mentre tecniche come la pavimentazione permeabile e la raccolta dell’acqua piovana sono indicate come infrastrutture verdi. Il conflitto si verifica spesso tra l’autorità delle acque reflue di un comune e le sue organizzazioni attive dal punto di vista ambientale tra piani infrastrutturali grigi e verdi.
Il rapporto EPA 2004 al Congresso sui CSO fornisce una revisione delle tecnologie disponibili per mitigare gli impatti dei CSO.:CH. 8