Proprietà idrauliche e prestazioni di un muro verde per il trattamento di acque grigie = Hydraulic properties and performance of a green wall for greywater treatment

In un contesto globale caratterizzato da incremento demografico e dei consumi individuali medi delle risorse idriche, il problema della scarsità d’acqua e la relativa ricerca di nuove soluzioni tecnologiche stanno conquistando un interesse crescente, con un focus particolare sui sistemi a ridotto impatto ambientale implementabili in contesto urbano. L’utilizzo dei muri verdi per la depurazione delle acque grigie (la parte dei reflui domestici che esclude scarichi di water e cucine, risultando più facilmente trattabile) soddisfa l’esigenza di minimizzare le superfici orizzontali occupate e contribuisce a vantaggi complementari quali l’isolamento termico e acustico degli edifici, la salvaguardia della biodiversità e il miglioramento dell’estetica urbana. Numerosi studi presenti in letteratura testimoniano l’efficacia prestativa di queste soluzioni in condizioni stazionarie, ma restano da esplorare e approfondire numerosi aspetti riguardanti le proprietà idrauliche e la resilienza dei muri verdi quando sottoposti a condizioni di stress che potrebbero verificarsi in condizioni di utilizzo reale. Il lavoro presentato in questa tesi si inserisce in un più ampio progetto di ricerca sul trattamento delle acque grigie tramite muri verdi portato avanti dal Politenico di Torino e consta di due fasi. Nella prima, a partire dalle indicazioni fornite dalla letteratura, viene selezionata e condotta una prova di tracciamento per studiare le proprietà idrauliche del sistema. Nella seconda vengono analizzati i dati raccolti nel corso di una campagna sperimentale volta a valutare gli impatti dello stress idrico sull’efficienza di rimozione dei contaminanti presenti nell’acqua grigia alimentante il sistema stesso. Il muro verde oggetto dello studio è di tipo modulare a flusso verticale alimentato con acqua grigia sintetica con una portata standard pari a 24 L/die per colonna di trattamento. Ognuna di queste colonne è composta da tre vasi, riempiti con un mix di perlite e fibra di cocco (1:1 in volume) e piantumati con varie specie vegetali, in cui il refluo scorre per gravità da un livello a quello sottostante. Per quanto riguarda la prima fase, si è selezionata la fluoresceina per la prova di tracciamento, che ha permesso di raccogliere dati utili a una migliore comprensione del deflusso all’interno dei singoli vasi componenti il muro verde, nonché ad evidenziare l’impatto positivo della vegetazione sulle proprietà idrauliche del sistema. Nella seconda fase sono stati posti a confronto due pannelli, uno alimentato regolarmente con portate standard, l’altro alimentato alternativamente con portate standard, portate maggiori, portate minori e portate molto minori. Il monitoraggio di diversi parametri (ad esempio TSS, BOD5, COD, MBAS, TN, TP) sugli output di ogni vaso ha permesso di valutare le prestazioni dei due pannelli e di confrontarle livello per livello, evidenziando alcune criticità in presenza di elevato carico idraulico, ma una buona resilienza generale del sistema agli stress di portata.