INSIEME DI OPERE E IMPIANTI FINALIZZATI ALLA ELIMINAZIONE TRAMITE TRASPORTO, E/O DISPERSIONE, E/O STOCCAGGIO, DI SOSTANZE ORGANICHE, E/O LIQUIDE, E/O SOLIDE.

Il sistema di smaltimento si rende necessario quando l’Uomo, presa coscienza di sé, si organizza in comunità. Con la formazione degli aggregati urbani i sistemi di smaltimento delle acque bianche e delle acque nere diviene indispensabile. Si tratta quindi di smaltire i rifiuti organici, le acque reflue degli opifici, le acque meteoriche, occupandosi inoltre dei corsi d’acqua naturali divenuti vere e proprie fogne a cielo aperto. Ad esempio, a Firenze, con lo sviluppo urbanistico vennero costruiti gli impianti fognari, seppure «restava il principio che gli adduttori cloacali a cielo aperto fossero i numerosi torrenti, fossi e canali che perimetravano o intersecavano per linee interne la città, scaricando in Arno o nei suoi affluenti i liquami» (Ottati 1988, p. 42).

Nei centri urbani uno smaltimento inadeguato all’espansione creava (e crea) seri inconvenienti sia alla salute pubblica, con il manifestarsi d’infezioni ed epidemie, sia in caso di forti precipitazioni perché, nel qual caso, i sistemi non erano in grado di fare adeguatamente defluire i carichi, dando luogo a straripamenti e con le immaginabili conseguenze.

1 - Fossa settica

Impianto facente parte dei sistemi di eliminazione delle materie luride nei centri abitati privi di fognature.

Detta anche fossa biologica, o fossa a depurazione biologica, la fossa settica è generalmente sotterranea e composta da due camere stagne e perfettamente chiuse dove affluiscono le materie di scarico solide che vi subiscono spontaneamente la fermentazione anaerobica.

2 - Fognatura

Insieme delle canalizzazioni e delle varie opere che servono ad allontanare da una data area le acque sia meteoriche, sia di rifiuto.

La fogna è il canale sotterraneo per la raccolta e l’eliminazione delle acque reflue. Con il termine di cloaca o di chiavica si indica il condotto sotterraneo che raccoglie e convoglia altrove le acque piovane e i liquidi di rifiuto. Le fognature possono classificarsi in statiche e dinamiche.

Fognatura statica: realizza la raccolta, la depurazione e l’eliminazione delle acque reflue mediante fosse biologiche o settiche, oppure con pozzi neri.

Fognatura dinamica: raccoglie e allontana continuamente le acque reflue mediante una rete di canalizzazioni, generalmente dopo averle depurate in appositi impianti.

Una distinzione tra i sistemi di fognatura è stabilita in base alla natura delle acque in essi convogliate:

- acque bianche, sono essenzialmente le acque meteoriche le quali in genere contengono quantità poco rilevanti di impurità;

- acque nere o luride, sono le acque dei rifiuto dei centri urbani, così dette perché contengono anche le deiezioni umane e animali.

Una seconda distinzione avviene in base al sistema:

fognatura a sistema unitario (a canalizzazione unica, o fognatura mista, oppure a sistema romano): se le acque bianche e nere vengono convogliate nelle stesse canalizzazioni;

fognatura a sistema separatore (a canalizzazioni separate): se le acque bianche e nere vengono avviate in canalizzazioni distinte;

fognatura a separatore misto: se ammette nella rete delle acque nere una parte delle acque meteoriche, generalmente quelle che cadono sulle strade e quindi cariche d’impurità.

A seconda dell’adozione più o meno completa del sistema separatore e del modo come è promosso il moto delle acque luride nei rispettivi canali si hanno vari sistemi di fognatura. Le acque di rifiuto di un agglomerato urbano, che costituiscono l’effluente nero, provengono dalle abitazioni, dagli edifici pubblici, dagli stabilimenti dell’industria, dall’innaffiamento e dalla lavatura delle aree pubbliche. Esse trasportano deiezioni solide e altri residui organici e inorganici, che debbono essere allontanati il più rapidamente possibile perché possono contenere germi patogeni e sono, in ogni caso, facilmente putrescibili. Il volume delle acque di rifiuto di una città (effluente urbano) è strettamente legato a quello dell’acqua consumata, e eguaglia, in genere, i 4/5 di questo. La proporzione di acque industriali, le quali possono contenere particolari inquinamenti (macelli, concerie, industrie chimiche), dipende dalle condizioni locali. Le acque meteoriche formano l’effluente bianco e la loro portata può essere dedotta dallo studio della pluviometria della regione, al fine di prevedere le massime portate che si possono verificare e predisporre conseguentemente il sistema di raccolta e di smaltimento. La rete di canalizzazioni destinata all’allontanamento delle acque di rifiuto deve essere impermeabile, per impedire l’infiltrazione di acque nocive nel sottosuolo urbano, e isolata dall’atmosfera della città perché a questa non possano pervenire i gas che si sviluppano dai liquami. Corsi d’acqua e canali artificiali successivamente dotati di copertura possono assumere la funzione di fogna (fig. VI.16).

I fognoli costituiscono le ramificazioni estreme della rete di fognatura e sono costruiti al piede delle colonne di scarico dei tetti e delle latrine. Essi convogliano le acque di scolo in canali maggiori che sono situati generalmente sotto le strade; questi a loro volta confluiscono nei collettori fognari i quali sboccano nel canale emissario fognario.

Emissario di evacuazione: negli impianti di fognatura è il collettore generale, scorrente in galleria o anche, in lontananza dall’abitato, a cielo aperto, che congiunge direttamente l’agglomerato urbano alla stazione di bonifica o al luogo dove le acque vengono gettate nello scarico naturale. La disposizione della rete fognante è stabilita in relazione alla natura del sottosuolo, alla giacitura di eventuali corsi d’acqua, alla conformazione della rete stradale, all’ubicazione degli scarichi.

Le soluzioni più frequenti si possono riassumere nei caratteristici tipi sottocitati (Colombo 1933, pp. 332-346).

Tipo perpendicolare: i collettori di ogni singola zona scolante raggiungono, ciascuno indipendentemente dagli altri, il corso d’acqua recipiente, con andamento sensibilmente perpendicolare a questo. Considerato antiquato, attualmente lo si può adottare per le acque bianche nel sistema separatore, nel caso di abitati attraversati appunto da un corso d’acqua, oppure in riva del mare o di un lago.

Tipo ad intercettazione: conduce lo scarico finale dei collettori principali lontano dall’agglomerato urbano, mediante un canale intercettatore, in un recipiente o su campi di depurazione.

Tipo longitudinale: è formato da collettori paralleli o inclinati all’asse del recipiente (fiume o spiaggia), che sfociano negli emissari e dividono il centro urbano in zone a gradini a differenti livelli.

Tipo a ventaglio: le zone urbane vengono divise con i propri collettori che convogliano le acque in un solo punto di raccolta.

Tipo a terrazzi: nell’agglomerato urbano i collettori sono specifici per le parti basse e le parti alte e la suddivisione si rende necessaria quando nelle prime si devono sollevare le acque cloacali ed eventualmente anche quelle pluviali; i collettori possono essere tra loro riuniti con canali sussidiari.

Tipo radiale: l’agglomerato urbano è suddiviso in zone, ognuna con reti proprie e propri collettori radiali che, in genere, possono avere una diversa destinazione; è il tipo più adottato per le città in piano.

A Mohenjo-Daro, in Pakistan, le abitazioni databili al secondo millennio avanti sono fornite di condotto di scarico e canaletti di scolo collegati a collettori secondari confluenti nei collettori principali. Per quanto riguarda lo studio delle città antiche fornite d’impianto fognario si riscontra che le canalizzazioni seguono i tracciati delle strade: questo consente oggi di rinvenirne gli assi viari. Adam ricorda che la città di Timgad (Algeria), l’antica Thamugadi centro agricolo della Numidia, è stata costruita nel 100 su precisi assi ortogonali e dotata di una rete di fognature sistemata sotto l’asse di ogni strada. L’impianto fognario, tutt’oggi conservato, si presenta con gallerie larghe 0.4 m e alte 0.8-1 m, dotate di pozzetti, che si riversavano tutte nel collettore principale del cardo (Adam 1988, p. 287).

Dopo la presa e la parziale distruzione di Roma da parte dei Galli nel V sec. a.C., Livio ci parla dell’arringa tenuta da Camillo a seguito della quale i romani decidono di ricostruire la propria città, dicendo che la fretta impedì il corretto allineamento delle vie e questo è il motivo per cui le vecchie cloache, che dapprima erano state fatte passare per il suolo pubblico, dopo correvano sotto le case dei privati (Livio, V, 55). Le fognature dell’antica Roma in genere si distinguono cronologicamente in base alla forma e ai materiali impiegati per la costruzione: «Le prime cloache vennero realizzate in opera quadrata in tufo e con copertura a volta; spesso, come nella Cloaca Massima, anche successivi interventi in conglomerato cementizio hanno mantenuto analoga sagoma. Con l’avvento dei materiali fittili (tegole e mattoni) le fognature pur variando di dimensioni avevano generalmente la copertura costituita da due mattoni posti a tetto, da qui il nome di “cappuccina”. Generalmente si utilizzavano bipedali o sesquipedali sani per la “copertura” e per la pavimentazione e quindi la larghezza dei condotti era generalmente di cm. 45 (un sesquipedale), cm. 60 (un bipedale), cm. 120 (due bipedali)» (Moccheggiani Carpano 1985, pp. 177-178).

Fognature più recenti sono costruite in mattoni, con volta a tutto sesto o ad arco ribassato, con fondo concavo o a cunetta sempre in mattoni, dotate o meno di banchine laterali. Si sviluppano ancora successivamente condotti la cui sezione è ovoidale, con la curvatura minore rivolta verso il basso.

3 - Pozzo chiarificatore (o biologico)

In opere fognarie, tipo di fossa settica.

L’opera si può comporre di due camere, di cui quella superiore di chiarificazione e l’inferiore per il deposito dei fanghi. A forma di pozzo o di cisterna a camera, nelle aree rurali la fossa settica è uno dei sistemi tra i più diffusi per il trattamento dei liquami domestici, che all’interno dell’impianto vengono fatti parzialmente sedimentare. Attraverso uno sfioratore o un sifone le acque passano in fosse sotterranee, non stagne e contenenti pietrisco, da cui poi percolano nel suolo dove vengono ossidate aerobicamente. Il materiale sedimentato rimane invece nella fossa, dov’è decomposto anaerobicamente e poi rimosso.

4 - Pozzo di drenaggio

Opera avente lo scopo di facilitare il deflusso delle acque attraverso terreni poco permeabili e impiegata sia per la raccolta che per la bonifica.

Nella tecnica idraulica i pozzi di drenaggio sono praticati in terreni poco permeabili e finalizzati a facilitare il deflusso delle acque, generalmente in sottostanti terreni permeabili. La tecnica di costruzione non differisce da quella dei pozzi ordinari, salvo nel caso serva alla sola dispersione delle acque e pertanto avrà nella camicia appositi fori per la lenta fuoriuscita del liquido. Si costruisco anche opere atte al contenimento delle acque in eccesso, fornite di apposito sfioratore, per assolvere contemporaneamente alle funzioni di conservare e di smaltire.

Smaltitoio: con tale termine s’indica lo scavo a forma di trincea o di pozzo realizzato nei terreni a sottosuolo permeabile, per drenare laddove risulti difficoltoso lo smaltimento delle acque superficiali; può essere rivestito con muratura a secco o provvista di fori passanti, o semplicemente essere riempito di fascine o di pietrame.

5 - Pozzo nero

Pozzo per il temporaneo accumulo di materiale di rifiuto.

Perforazione del terreno incamiciata e resa impermeabile, in cui vengono temporaneamente accumulate le materie di rifiuto degli scarichi, per essere poi rimosse periodicamente (Frega 1984, pp. 404-405).

Presso l’acropoli dell’antica Heracleia (Matera) sono venuti alla luce complessi sistemi idraulici per la canalizzazione e lo smaltimento delle acque meteoriche. Inoltre, l’asse viario tra le insulae III e IV «era provvisto di una stretta cloaca pavimentata, coperta da lastre di pietra, che con leggera pendenza convogliava le acque all’interno di un pozo nero» (Bianco 1999, p. 80).

6 - Pozzo perdente (assorbente)

Perforazione del terreno incamiciata con muratura a secco, o in mattoni o calcestruzzo e dotata di fori e variamente articolata, per consentire il filtraggio e la dispersione nel terreno circostante delle acque di scarico.

Impianto che raccoglie il liquame generalmente proveniente da un impianto di chiarificazione in una perforazione generalmente cilindrica, in muratura di pietrame, di mattoni o di calcestruzzo, privo di platea e con il fondo in pietrisco. «Uno strato di pietrisco è sistemato, pure, ad anello esternamente alla parte di parete, sfenestrata, che attraversa il terreno impermeabile (spessore 0.5 m). In prossimità delle feritoie ed alla base dello strato di pietrisco, il pietrame è in genere di dimensioni più grandi del rimanente materiale sovrastante. La capacità del pozzo dipende dalle caratteristiche del suolo e dal livello di falda; si hanno così indicazioni riguardo alla profondità del pozzo, mentre il diametro viene fissato con criteri empirici» (Frega 1984, p. 410-412). Il sistema è inadatto in terreni argillosi compatti o in rocce calcaree assorbenti con sottostante falda suscettibile d’utilizzazione.