Reflui enologici. La depurazione degli scarichi di cantina

Anche le cantine devono adeguarsi al Testo unico ambientale

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Negli ultimi anni si è assistito in tutta Europa ad un crescente sentimento ambientalista dovuto ad uno scenario di degrado ambientale che ha comportato un adeguamento della legislazione relativa. In particolare in Italia dopo la legge Merli del 1973 si è ritenuto di modernizzare il regime di scarico delle acque reflue con l’introduzione del Testo Unico Ambientale nel 1999 e con una nuova sua versione 2006. Con il nuovo approccio giuridico tutte le aziende che producono acque reflue dal processo di produzione sono soggette alla autorizzazione allo scarico e alla depurazione delle acque se non rispettano i limiti prefissati negli allegati.

Nella tabella si possono vedere i limiti di imposti dal DL 152/06 e il valore medio di vendemmia negli scarichi di cantina.

(clicca per ingrandire)

Le aziende enologiche necessitano di acqua per la pulizia di tutti i macchinari e serbatoi e quindi ricadono negli obblighi di legge previsti dal DL 152/06.

Normalmente si è portati a pensare che le cantine non costituiscano un “problema” ecologico poiché si considera limitato il consumo idrico. Inoltre si è portati a credere che la presenza nei reflui di sole sostanze organiche non possa essere dannosa all’ambiente naturale. Tuttavia è bene confutare tali osservazioni: infatti gli scarichi degli stabilimenti enologici se non sono opportunamente trattati comportano gravi danni alla fauna ittica se lo scarico avviene su corpo idrico o notevoli problemi gestionali ai depuratori consortili se lo scarico avviene in fognatura. Tanto per dare un termine di paragone una piccola cantina che lavora 10mila q di uva in un anno scarica durante il periodo della vendemmia come un paese di 500 abitanti.

Le cantine devono quindi entrare nell’ottica di adeguarsi alla normativa poiché non vengono più rilasciati  permessi di costruire per la costruzione di nuovi stabilimenti senza il correlato progetto dell’impianto di depurazione; inoltre tutte le province, seppur con politiche diverse, stanno spingendo per la realizzazione dei depuratori per le cantine esistenti. E comunque il rispetto della normativa vigente deve risultare naturale per il rispetto dell’ambiente naturale ed agricolo sul quale le cantine stesse insistono.

Caratteristiche dei reflui enologici
Il trattamento degli scarichi delle cantine di vinificazione deve tener conto della stagionalità della lavorazione e dell'estrema variabilità dei carichi idraulici e organici durante l'anno. In particolare durante la vendemmia si concentrano i consumi d'acqua (circa 50% dei consumi annuali) e si raggiungono i picchi  massimi delle concentrazioni di COD che risultano essere almeno 5 volte superiori al periodo primaverile ed estivo. Appare del tutto evidente, allora, la difficoltà di concepire un impianto di depurazione per gestire portate e carichi elevati per due o tre mesi all’anno mentre risulta eccessivamente sovradimensionato per il resto dell’anno. Perciò la progettazione dell’impianto di depurazione della cantina deve evitare dimensionamenti eccessivi che comportano costi troppo elevati per la realizzazione e difficoltà nel gestire poi le portate minime durante i periodi di basso carico, ma nel contempo deve tenere conto di futuri aumenti di produzione dello stabilimento poiché si deve ragionevolmente pensare che il depuratore debba operare almeno per 1520 anni prima di procedere a ristrutturazioni o a interventi sostanziali di modifica.

Nell’affrontare la progettazione di un depuratore per una cantina bisogna dare molta attenzione innanzitutto alla definizione dei due principali dati di progetto ovvero la portata di scarico e la concentrazione di sostanza organica misurata come BOD dei reflui.

Nel caso di una nuova realizzazione è quindi fondamentale capire insieme con la proprietà della cantina quali saranno le prospettive di sviluppo. Bisogna quindi definire quale sarà la produzione annuale di uva massima prevista e stilare l’elenco di tutte le fasi di produzione del vino che saranno realizzate all’interno dello stabilimento. Quest’ultimo punto risulta spesso scontato poiché il progetto della cantina prevede con chiarezza le superfici vitate e i macchinari enologici e quindi si ritiene che tutti gli elementi siano definiti. Ma l’esperienza insegna che vari elementi possano nel tempo variare, infatti sono molto frequenti casi di dislocamento della fase di imbottigliamento per sfruttare eventuali economie di scala riducendo così anche una buona frazione di acque allo scarico, oppure si assiste a casi in cui si procede all’acquisto di uve o di mosto per poter aumentare la produzione di vino. Tali fattori devono essere previsti almeno come ipotesi per poter dar luogo ad un progetto il più possibile adeguato alle esigenze della cantina.

Portate idrauliche
Il punto di partenza nella progettazione dell’impianto di depurazione risulta essere la definizione della portata massima di scarico. Il problema principale da affrontare come già accennato è l’estrema variabilità delle portate nell’arco dell’anno. Per lungo tempo si è cercato di trovare un rapporto fra la produzione di vino della cantina e la portata dell’acqua di scarico ma l’estrema varietà di consumi idrici comporta l’impossibilità di definire a priori tale rapporto.

Una ricerca effettuata su cantine italiane e francesi ha mostrato come i consumi idrici in vendemmia si attestino in un campo di valori piuttosto ampio e precisamente tra i 0,4 – 2 m3/d*1000 q (m3 scaricati al giorno ogni 1.000 quintali di uva lavorata annualmente). Tuttavia si possono fare una serie di considerazioni che consentono di indirizzarci sui valori più corretti all’interno di questo range.

Carico organico
I reflui enologici sono caratterizzati dalla presenza di un notevole carico organico dovuto agli zuccheri e alcoli che pertanto risultano di facile degradabilità. A questo si aggiungono i solidi sospesi e i materiali sedimentabili. Altri parametri cui porre attenzione sono i valori dei tensioattivi e il pH. Tuttavia per lo sviluppo del progetto è fondamentale la definizione del carico organico in termini di BOD o COD.

Il BOD (domanda biochimica di ossigeno) si distingue dal COD (domanda chimica di ossigeno) in quanto tiene conto solo della frazione degradabile attraverso microrganismi e quindi risulta essere solo una frazione del totale degradabile chimicamente definito per l’appunto COD. Normalmente il rapporto BOD/COD per gli scarichi delle cantine si attesta intorno allo 0,5. Tale indice indica una buona degradabilità dei composti organici.

In termini di massa di BOD scaricato nei reflui si può ritenere che il campo di valori medi si attesti tra i 24 gBOD/d*qle (grammi di BOD al giorno per quintale di uva lavorata annualmente).
Salvo rare eccezioni le cantine moderne rientrano tutte in questo campo di valori. Ovviamente tale valore si riferisce al solo periodo di vendemmia, esso si riduce del 40% durante i travasi e addirittura dell’80% nel resto dell’anno.

La variabilità in questo campo di misura è molto difficile da definire, a differenza del discorso fatto per le portate idrauliche, non ci sono fattori che possano a priori indirizzare verso uno o l’altro estremo dell’intervallo. L’unica considerazione che si può effettuare è che la maggior l’efficacia del recupero delle fecce dai vinificatori dopo la fermentazione consente una riduzione della quantità di BOD allo scarico.

Normalmente nel progetto di una nuova cantina è prudente adottare il valore medio di 3 gBOD/d*q e onde evitare sia eccessivi sovradimensionamenti che impianti inefficaci.