Sostenibilità idrica e raccolta separata delle urine

Sostenibilità idrica, ecco come effettuare la raccolta separata delle urine al fine di contribuire al risparmio dell’acqua

Nei precedenti articoli di BibLus-net abbiamo visto come una gestione sostenibile dell’acqua avviene anche attraverso la valorizzazione e il riuso delle acque non potabili:

Di seguito si analizza il tema della raccolta separata delle urine che possono essere riutilizzate come fertilizzante.

La raccolta separata delle urine

Sebbene le nostre urine contribuiscano per meno dell’1% nel volume dei nostri scarichi, esse contengono circa l’80% dell’azoto e il 45% del fosforo presente nelle acque di scarico.

Azoto e fosforo sono considerati inquinanti se li scarichiamo in un fiume, un lago o nel mare ma sono preziosi fertilizzanti per l’agricoltura: per questo si stanno sperimentando in tutto il mondo sanitari che permettono di raccogliere separatamente le urine per riutilizzarle come fertilizzante.
Molti produttori di sanitari, soprattutto del Nord Europa, hanno già in produzione “urine separation toilet”, ovvero vasi concepiti per la separazione delle urine dalle feci.

In pratica si tratta di una vaso assolutamente normale nella parte posteriore, mentre quella anteriore ha una zona concava che raccoglie le urine. Quando si aziona lo sciacquone, una valvola chiude il condotto per la raccolta delle urine.
L’urina separata può essere raccolta e utilizzata come fertilizzante in agricoltura. Le feci possono essere decomposte in compost toilet. L’urina rappresenta un fertilizzante naturale estremamente pulito in quanto non contiene normalmente carica batterica e ha una bassa concentrazione di metalli pesanti.
Naturalmente l’attenzione degli utenti gioca un ruolo fondamentale nel corretto funzionamento di queste tipologie di sanitari (ad esempio è consigliabile per gli uomini sedersi sempre). Inoltre più efficiente risulta la separazione fra feci e urine e minori problemi insorgono con gli odori. La separazione dell’urine consente un risparmio d’acqua per il flussaggio anche fino all’80%. È raccomandabile non impiegare prodotti chimici (deodoranti artificiali o disinfettanti) che potrebbero impedire il riutilizzo in agricoltura ma esclusivamente sostanze biodegradabili e non usare il wc per smaltire acque sporche.
La pratica della separazione delle urine si può applicare più agevolmente e con maggior efficacia ad utenze non residenziali (uffici, utenze commerciali, stazioni, aeroporti, stadi, autogrill, ecc.) dove il rapporto tra acque nere e acque gialle è in genere molto sbilanciato in favore di queste ultime. I bagni degli uomini, in queste strutture, sono già dotati di urinali (che quindi già separano in partenza), ma si stanno ormai diffondendo anche gli urinali per donne, già presenti, ad esempio nell’aeroporto di Dortmund.
Sono reperibili in commercio diversi tipi di wc per la separazione delle urine.

WC per separazione urine

ROEDIGER NO MIX TOILET

Questo sistema viene utilizzato come un normale wc, con la sola eccezione che anche gli uomini devono sempre sedersi.

Il wc ha 2 sistemi di uscita separati: uno per le feci e la carta igienica posto nella parte posteriore e uno per l’urina chiuso da un tappo mobile.

29-ROEDIGER-NO-MIX-TOILET

DUBBLETT-System

Questi particolari wc sono dotati di un sistema di flussaggio separato per urine e feci e permettono di risparmiare fino al 60% di acqua.
Il wc è suddiviso in 2 comparti, uno per le feci e uno per l’urina, dotati ciascuno di un sistema di flussaggio indipendente.

Infatti, mentre per il flussaggio dell’urina sono sufficienti 120-150 ml, per le feci sono necessari dai 4 ai 6 l.

Dublett system

Dublett system

ECO DRY

Sistema con flussaggio separato per feci ed urina.

Le urine vengono eliminate con 0,1-0,2 l di acqua e accumulate in un serbatoio. Le feci vengono raccolte in apposito contenitore dove subiscono un processo di disidratazione che può essere spinto con l’utilizzo di un sistema di ventilazione. Un contenitore da 80 l per una famiglia normale (4 persone) deve essere svuotato circa ogni 3 mesi. È consigliabile trattare le feci così raccolte in un sistema di compostaggio.

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GUSTAVSBERG Separation toilet

WC per separazione dell’urina con sistema di flussaggio ridotto.

Vengono impiegati 4 l per il flussaggio delle feci e solo 2 l per l’urina risparmiando così fino al 50% rispetto ai modelli tradizionali. Le feci possono essere indirizzate verso un sistema di compostaggio.

33-GUSTAVSBERG-Separation-toilet

Limiti di applicazione

L’utilizzo di apparecchi per la separazione dell’urina non può rimanere una pratica a sé stante ma deve essere integrato all’interno di una filiera per il riutilizzo dell’urina come fertilizzante che è essenzialmente costituita da:

  • impiego di apparecchi sanitari per la separazione dell’urina
  • raccolta e stoccaggio in serbatoi per la riduzione della carica batterica
  • riutilizzo dell’urina: in situ con sistemi di pompaggio o trasporto con autobotte fino alla destinazione finale e applicazione come fertilizzante

Naturalmente per rendere economicamente fattibile il riutilizzo dell’urina in agricoltura sarà necessario che la separazione dell’urina sia praticata non solo da singole abitazioni, ma da interi paesi o quartieri (ad esempio nuove lottizzazioni realizzate secondo i principi dell’edilizia sostenibile) e che vengano stipulati dei veri e propri contratti di “fornitura” con i coltivatori locali in modo da mantenere la filiera il più possibile corta.

Una limitazione deriva dalle Direttive dell’Unione Europea che consente l’impiego dell’urina per l’agricoltura convenzionale ma non per quella biologica.

Vantaggi e benefici:

  • notevole risparmio idrico
  • riutilizzo dei nutrienti
  • semplificazione dei processi depurativi
  • riduzione della domanda di fertilizzanti di sintesi

Svantaggi e limitazioni:

  • costi superiori di 4-5 volte rispetto ai normali WC a causa della produzione non su larga scala
  • è necessario lo sviluppo di una filiera per il riutilizzo agricolo dei nutrienti

Gestione e manutenzione

  • generalmente anche gli uomini devono sedersi
  • si pulisce come un normale WC
  • si devono impiegare SOLO prodotti biodegradabili per non compromettere il riutilizzo dell’urina

Benefici ambientali

  • risparmio idrico in media dell’80% legato ai ridotti consumi per il flussaggio dell’urina (0.1 l – 0.2 l)
  • riutilizzo dei nutrienti grazie all’impiego dell’urina come fertilizzante in agricoltura che comporta sia un minor carico da trattare per i depuratori sia una minor produzione di fertilizzanti di sintesi.

Urinali a secco

34-Urinali-a-seccoEsistono infine particolari orinatoi “a secco”, utilizzabili in bagni pubblici che oltre a consentire un notevole risparmio idrico permetterebbero di effettuare la separazione delle urine.
Gli urinali a secco non impiegano acqua per il flussaggio e funzionano interamente a gravità.

Considerando che un orinatoio tradizionale consuma 3 l di acqua per flussaggio, si può stimare un risparmio idrico di circa 10 l per persona al giorno.

L’urinale è realizzato con un materiale completamente liscio e non poroso (ceramica o fibra di vetro), in cui l’urina viene incanalata direttamente nel sifone, senza lasciare residui all’interno del sistema. Esistono in commercio diversi modelli, con differenti design e modalità di funzionamento.

Le principali tipologie di funzionamento sono:

  • urinali a secco con sifone contenente liquido d’arresto
  • urinali a secco con sifone con membrana di plastica che consente lo scarico dell’urina e si richiude subito dopo evitando la risalita di cattivi odori

Nella prima tipologia di sistemi l’urina viene incanalata direttamente nel sifone, senza lasciare residui all’interno del sistema.

Questo tipo di sifone contiene un liquido d’arresto (totalmente biologico e biodegradabile) con un peso specifico inferiore a quello dell’urina grazie al quale l’urina viene completamente isolata e risulta totalmente inodore. La maggior parte dei componenti solidi dell’urina vengono successivamente filtrati dal sifone ed il resto del flusso viene convogliato nello scarico.
Negli urinali del secondo tipo è presente una membrana di plastica silicone o LDPE che funziona come una valvola di ritorno consentendo il passaggio dell’urina e bloccando la risalita di cattivi odori: infatti il tubo di gomma è piatto nella parte terminale quando non è in uso (bloccando la risalita degli odori) e si dilata al passaggio dell’urina permettendo il transito anche di particelle solide di dimensione inferiore a 2 mm. I sali presenti nell’urina comportano la formazione di precipitati lungo le pareti del tubo di plastica che deve essere lavato periodicamente con acqua (la frequenza della pulizia dipenderà naturalmente dalla frequenza di utilizzo). La membrana deve essere sostituita indicativamente una volta all’anno.

Vantaggi e benefici:

  • risparmio idrico del 100%
  • nessuna produzione di cattivi odori
  • nessun allaccio idrico
  • vantaggi dal punto di vista igienico: nessun contatto fisico con l’urinale

Svantaggi e limitazioni:

  • costo di investimento iniziale superiore rispetto ai normali urinali ma ammortizzabile rapidamente in pochi anni se si considera il minor consumo di acqua potabile

Gestione e manutenzione:

  • non richiedono particolari manutenzioni, è sufficiente la pulizia con un panno umido dato che le incrostazioni calcaree sono principalmente dovute all’impiego dell’acqua
  • non gettare nell’orinatoio acqua sporca

Benefici ambientali:

  • risparmio idrico legato alla mancanza dei consumi di acqua per il flussaggio

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3 commenti
  1. fernando manzo
    fernando manzo dice:

    Apprezzo molto la vostra iniziativa volto alla razionalizzazione del consumo di acqua ben comune di fondamentale importanza nel presente e,sopratutto per il futuro.

    Rispondi
  2. Luigi
    Luigi dice:

    Salve,
    in merito al riutilizzo delle urine: come si pone in rapporto all’obbligo dell’autorizzazione allo scarico delle acque reflue?
    Lo spandimento su suolo delle urine si configura come scarico su suolo e quindi da autorizzare ai sensi del d.Lgs. 152/06.

    Rispondi
  3. FRANCESCO
    FRANCESCO dice:

    Perchè in Italia si chiudono le porte delle stalle quando i buoi sono ormai tutti scappati? Pur apprezzando l’idea del riutilizzo delle urine e feci, quasi fossimo degli astronauti nella stazione spaziale, non sarebbe meglio cercare di rispariarmiare le risorse idriche, non solo a spese del cittadino, ma migliorando le reti dei nostri acquedotti che hanno delle perdite “PAUROSE”; in certi Comuni dal prelievo alle fonti al consumo vi sono perdite che variano dal 30 al 50%.
    Vediamo di insegnare ai nostri responsabili, che tali si definiscone anche nelle prese economiche, di razionalizzare i loro operati; i fondi ci sono, vedi ad esempio quanto previsto di stanziare con il DL 185/2015 per “La terra dei fuochi” che ricordo non sono fuochi d’artificio, almeno si spera.

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