Fognatura
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Per fognatura (o sistema di drenaggio urbano) si intende il complesso di canalizzazioni, generalmente sotterranee, per raccogliere ed allontanare da insediamenti civili e/o produttivi le acque reflue e quelle meteoriche.
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[modifica] Tipologie
Essa è costituita dalle opere di raccolta ed immissione delle acque meteoriche e reflue nei collettori stradali, dalla rete composta da questi ultimi, dagli eventuali manufatti di controllo idraulico, dai sollevamenti, dai manufatti di scarico e dagli impianti di trattamento dei reflui.
Le reti fognarie si distinguono in:
- miste
- separate
Le prime raccolgono sia i reflui urbani che le acque meteoriche, le seconde invece utilizzano due reti separate chiamate fogna nera per i reflui e fogna bianca per le acque meteoriche.
Le acque reflue si distinguono in:
- acque nere - che contengono i rifiuti domestici azotati ed anche elementi solidi organici;
- acque bianche - costituite da acqua meteorica (pioggia, neve e grandine), ma in realtà questa non é mai pura, specialmente quando si tratta delle cosiddette "acque di prima pioggia", che possono contenere di tutto;
- acque grigie - costituite da acque saponate, in genere provenienti da docce, vasche e scarichi di lavatrici, che devono andare a confluire nel degrassatore;
- acque industriali - possono essere inquinate da numerosissimi tipi di sostanze e impurità e perciò necessitano di apposite reti fognarie e di depuratori dedicati.
[modifica] L'aspetto idraulico
Ovviamente, una rete fognaria, a seconda che sia di tipo misto o separato, richiede un diverso approccio progettuale. Infatti mentre nel primo caso occorre tenere conto sia dei reflui addotti alla rete dalle varie utenze, civili e non che siano, sia delle precipitazioni che possono verificarsi nella regione considerata, nel caso di fognature separate questi due aspetti vanno considerati separatamente. Più precisamente il progettista è chiamato a fornire una stima della portata che la fognatura è chiamata a smaltire. I parametri che più interessano per un corretto dimensionamento sono il valore medio e quello massimo di tale portata.
In genere la condotta fognaria va dimensionata sulla base della portata media in base alla quale vengono disegnate le sezioni nel rispetto dei parametri di velocità ammissibili durante il funzionamento "a regime", ma deve essere in grado di smaltire senza problemi anche quella massima senza tracimare dai pozzetti intercalati lungo il percorso. In questo caso si ammette che possano essere superate, per brevi periodi, le velocità consigliate, ammissibili per quel tronco fognario. É per questo motivo che soprattutto nei centri abitati di dimensioni medio-grandi o in aree interessate da frequenti allagamenti o da eventi meteorici di dimensioni eccezionali si sceglie in via preferenziale la soluzione a reti separate. In tal modo si evita di sovradimensionare inutilmente la rete ordinaria durante il funzionamenti per gli usi "civili" e si crea una rete dedicata per sopperire agli inconvenienti legati ad eventi meteorici gravosi per le città.
[modifica] L'aspetto igienico
Lo smaltimento dei reflui in una città come in un qualunque altro agglomerato di abitazioni è un problema della massima importanza. Le deiezioni contengono sempre miliardi di germi molti dei quali possono essere causa di gravi malattie, pertanto devono essere allontanate dai centri abitati nel più breve tempo possibile.
Nelle fattorie isolate, nei villaggi e in tutte le località in cui manca un impianto pubblico di fognatura, un tempo si usavano le cosiddette "fosse settiche". Nelle comunità più grandi, le deiezioni venivano allontanate per mezzo di apposite condotte che sfociavano in mare, nei laghi e nei corsi d'acqua. In altre comunità, le deiezioni venivano trattate secondo precisi piani di smaltimento.
Le fogne di una città talvolta raccolgono anche le acque piovane provenienti dalle strade e dai tetti delle abitazioni. Un sistema di fognature atto a raccogliere tanto le deiezioni delle case e degli stabilimenti, quanto l'acqua piovana delle strade è detto "sistema combinato" o "misto". Sempre più spesso, però, si usano fognature separate: le une per le acque piovane, le altre per i reflui urbani, perché con questo sistema si evitano gli incresciosi gorghi nei pozzetti più a valle o dove il flusso trovi un intoppo (tappo idraulico) tali che le acque bianche mescolate a quelle nere, esondando oltre il piano viario, possono essere causa di diffusione di batteri dannosi per la salute umana e di conseguenti epidemie.
La fossa settica, usata per la sistemazione privata delle deiezioni, è fatta di mattoni, o calcestruzzo o metallo, ed ha la capacità di almeno due quintali. Le deiezioni entrano nella fossa e vengono invase da particolari batteri che vivono nelle sostanze di rifiuto solide e che distruggono i batteri dannosi pullulanti nelle sostanze liquide. I liquidi, poi, escono dalla fossa attraverso un sistema di "tubature collegate" sistemate subito sotto la superficie del suolo. Infine, questi liquidi vengono assorbiti dal terreno. Questo scolo di liquidi nel terreno non è pericoloso a meno che non avvenga in comunità troppo popolate, dove troppo liquido potrebbe penetrare nel terreno, sino a saturarlo.
La sistemazione delle deiezioni in una città costituisce un problema molto più complesso. Dalle tubature delle case private, degli edifici pubblici e degli stabilimenti, le deiezioni vengono raccolte in grandi condotti, dove, in seguito a speciale trattamento con calce, o con una miscela di calce ed alluminio, oppure ancora con calce e solfato ferroso, si decompongono.
Per prevenire l'accumularsi dei gas velenosi od esplosivi, che si formano dalle deiezioni in decomposizione, le tubature devono essere sufficientemente ventilate. È per questo che, a distanza di una decina di metri l'uno dall'altro, vengono collocati, nelle condutture, dei serbatoi, o camere, chiusi con una grata di ferro, dalla quale l'aria possa passare. Vengono anche predisposti dei "sifoni" per evitare che questi gas tornino nelle case. In queste trappole, si raccoglie, appunto, l'acqua che impedisce ai gas di tornare indietro.
Le città che dispongono di un proprio impianto per la eliminazione delle immondizie e delle deiezioni usano vari sistemi. Comunemente, vi è un serbatoio di separazione usato per separare le sostanze metalliche, ed altre sostanze inorganiche. Successivi serbatoi, a volte riscaldati, raccolgono le immondizie permettendo nel contempo all'aria di penetrarvi lentamente. L'aria tiene le immondizie in continuo movimento (e a questo scopo si possono usare anche dispositivi meccanici) e procura l'ossigeno per i batteri e altri organismi che si nutrono di immondizie. Con questo sistema, si ottiene la distruzione dei batteri dannosi e un certo grado di liquefazione delle materie solide. I liquidi vengono, a volte, spruzzati in aria, dove i batteri rimasti vengono distrutti dall'azione dell'ossidazione e dei raggi ultravioletti del sole. Dopo questo processo, possono venire immessi, senza pericolo, in corsi d'acqua, ma per maggior sicurezza vi si aggiungono sostanze germicide. I materiali solidi vengono estratti dal serbatoio di decomposizione, detto anche serbatoio digerente, essiccati e venduti come fertilizzanti.
