Rainwater harvesting/it

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Questo articolo descrive i tipi di raccoglitori di acqua piovana più comuni, utilizzabili nella pratica e che possono essere costruiti fai da te . ^{[ 1 ]} Inoltre, fornisce alcuni contenuti di base su come i raccoglitori possono essere costruiti nella pratica. I raccoglitori di acqua piovana sono dispositivi utilizzati per raccogliere, accumulare e immagazzinare l'acqua piovana. ^{[ 2 ]}

Vantaggi

• Abbastanza economico
• Facile da riconfigurare, espandere o riposizionare
• Può essere installato o ampliato con il sistema "paga mentre costruisci"
• Affidabile
• La chimica dell'acqua è facile da gestire
• Può essere dimensionato in base alle esigenze del momento e integrato facilmente nelle nuove costruzioni
• Sistema di backup estremamente valido
• Può essere facilmente collegato al sistema idrico del pozzo
• Può essere posizionato all'interno di un fienile, di un ampio garage o in un seminterrato
• L'acqua è ancora disponibile se non hai elettricità
• Le pompe possono funzionare con sistemi solari o a 12 volt
• I serbatoi raramente congelano, tranne in caso di freddo estremo prolungato, a causa della loro massa termica
• Facile da collegare al sistema solare idrico
• La maggior parte del sistema è accessibile, quindi le riparazioni sono facili
• Pochi componenti costosi

Svantaggi

• Esteticamente invadente: bisogna fare qualcosa con i grandi serbatoi
• Potrebbe non soddisfare i requisiti del codice edilizio locale per la fonte d'acqua primaria per le nuove costruzioni
• Richiede più spazio a terra di un pozzo per i serbatoi di stoccaggio e il sistema di pompaggio
• Richiede un tetto di buone dimensioni
• I materiali del tetto e gli inquinanti atmosferici possono inquinare l'acqua piovana
• Le grondaie necessitano di manutenzione e pulizia costanti ^{[ 3 ]}

Principi

Schema dei principi per la progettazione di sistemi di raccolta dell'acqua piovana delineati da Brad Lancaster: ^{[ 4 ]}

• Inizia con un'osservazione lunga e ponderata
• Inizia dalla cima (punto più alto) del tuo bacino idrografico e procedi verso il basso
• Inizia in piccolo e in modo semplice
• Rallenta, diffondi e infiltra il flusso dell'acqua
• Pianificare sempre un percorso di overflow e gestire tale overflow come una risorsa
• Massimizzare la vitalità e la copertura organica del terreno
• Massimizza le relazioni vantaggiose e l'efficienza tramite l'"accumulo di funzioni"
• Rivalutare continuamente il tuo sistema: il "ciclo di feedback"

sistemi

Esistono molti tipi di sistemi per la raccolta dell'acqua piovana. Tra i sistemi più noti ci sono i sistemi per il deflusso delle acque piovane (ad esempio, il deflusso in pendenza) e i sistemi di raccolta dell'acqua piovana sui tetti. Il tipo utilizzato dipende molto dallo scopo (uso domestico o industriale) e, in una certa misura, anche da considerazioni economiche e fisiche e umane. In generale, i sistemi di raccolta dell'acqua piovana sui tetti sono i più utilizzati perché più economici (se le precipitazioni sono superiori a 254 mm all'anno). ^{[ 5 ]} Per determinare la quantità di precipitazioni nella propria zona, fare riferimento a Dati climatici #Precipitazioni .

Sistemi di raccolta dell'acqua piovana sui tetti domestici

Tipi di sistema

Attualmente, vengono generalmente utilizzati due tipi di sistemi: i sistemi fai da te e quelli commerciali. Entrambi questi sistemi sono noti con il termine di sistemi di raccolta dell'acqua e richiedono solo una conoscenza limitata per l'installazione (se vengono utilizzati sistemi di base). In entrambi i casi, il sistema è costituito da un serbatoio di stoccaggio per immagazzinare l'acqua e da tubazioni (per convogliare l'acqua all'interno). Inoltre, potrebbero essere necessarie apparecchiature di pressione aggiuntive come recipienti a pressione, regolatori di pompe in linea o pompe sensibili alla pressione. ^{[ 6 ]} Infine, a volte vengono aggiunte apparecchiature di purificazione dell'acqua come impianti di purificazione dell'acqua , luci UV o apparecchiature di distillazione (a seconda delle condizioni locali ^{[ 7 ]} ) per purificare l'acqua raccolta. Il sistema viene quindi chiamato sistema di trattamento delle acque grigie . I sistemi di acque grigie sono generalmente preferiti ai normali sistemi di raccolta dell'acqua in quanto consentono al sistema di trattare non solo l'acqua piovana, ma anche l'acqua proveniente da altre fonti (ad esempio, il water; se vengono utilizzate piante). Tuttavia, questa caratteristica può anche essere evitata utilizzando una lampada UV e un WC a compostaggio .

A seconda delle circostanze locali, un sistema alimentato a gravità potrebbe già essere sufficiente per avere un sistema di raccolta dell'acqua pressurizzata. ^{[ 8 ]} In quest'ultimo caso, non sono quindi necessarie pompe/recipienti a pressione per avere un sistema pressurizzato. In pratica, i sistemi controllati dalla gravità vengono solitamente creati posizionando il raccoglitore d'acqua su un'elevazione (ad esempio sui tetti).

Sistemi domestici fai da te

Poiché la conservazione dell'acqua sta diventando sempre più popolare, sempre più persone hanno iniziato a realizzare autonomamente i propri impianti. Questi sistemi spaziano dalle tecnologie tradizionali come i serbatoi per l'acqua piovana a sistemi più complessi per le acque grigie. Grazie a Internet, sono diventati disponibili progetti e informazioni di costruzione accurate. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} A seconda del grado di competenza e preferenza personale, si sceglie un sistema più basilare (serbatoio d'acqua e tubazioni normali ^{[ 12 ]} ) o più avanzato (ad esempio sistemi pressurizzati con trattamento dell'acqua, ecc.).

Sistemi domestici commerciali

Esistono anche sistemi commerciali. Sono offerti da diverse aziende... I raccoglitori di acqua piovana commerciali possono essere ottenuti sia in sistemi pressurizzati ^{[ 13 ]} che alimentati a gravità. ^{[ 14 ]} I sistemi di trattamento delle acque grigie sono venduti da aziende come Nubian Water Systems e altre. ^{[ 15 ]} Anche in questo caso, sono disponibili in sistemi pressurizzati o alimentati a gravità. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Funzionamento del sistema

È possibile utilizzare un meccanismo per indirizzare il flusso iniziale d'acqua verso lo scarico, solitamente i primi litri. Questi dispositivi sono comunemente noti come deviatori di primo scarico e vengono utilizzati per aumentare la probabilità che i residui di particelle di grandi dimensioni che potrebbero accumularsi sulla superficie di raccolta vengano lavati via dal serbatoio di stoccaggio (e non al suo interno). Un sistema di questo tipo compensa anche il fatto che i primi minuti di pioggia possono includere inquinanti atmosferici dilavati dal cielo ^{[ verifica necessaria ]} e riduce al minimo la contaminazione dell'acqua raccolta. Di solito, un dispositivo di questo tipo richiede un'ispezione e una manutenzione semplici ma regolari.

Non tutti i sistemi di raccolta utilizzano questa funzionalità. Ad esempio, l'acqua piovana nelle aree rurali dell'Australia viene tradizionalmente utilizzata senza un sistema di questo tipo e senza alcun trattamento, ^{[ verifica necessaria ]} , ma questo potrebbe essere poco saggio in determinati ambienti.

Utilizzo pratico in case e quartieri autonomi

La maggior parte dei climi desertici e temperati riceve almeno 250 mm di pioggia all'anno. Ciò significa che una tipica casa a un piano con un sistema di acque grigie può soddisfare il suo fabbisogno idrico annuale solo dal tetto. Nelle zone più aride, potrebbe essere necessaria una cisterna da 30 m³. Molte aree registrano una media di 13 mm di pioggia a settimana e in queste possono essere utilizzate cisterne di soli 10 m³.

In molte zone è difficile mantenere un tetto sufficientemente pulito da poter essere bevuto. ^{[ 18 ]} Per ridurre lo sporco e i cattivi sapori, i sistemi utilizzano un tetto di raccolta in metallo e un serbatoio "pulitore del tetto" che devia i primi 40 litri. L'acqua della cisterna è solitamente clorata , sebbene i sistemi di osmosi inversa forniscano acqua potabile di qualità ancora migliore.

Le cisterne moderne sono solitamente grandi serbatoi in plastica. I serbatoi a gravità su torri corte sono affidabili, quindi le riparazioni delle pompe sono meno urgenti. La cisterna più economica è un laghetto o una piscina recintata a livello del suolo.

Ridurre l'autonomia riduce le dimensioni e il costo delle cisterne. Molte case autonome possono ridurre il consumo idrico a meno di 10 galloni USA a persona al giorno, così che in caso di siccità è possibile consegnare l'acqua necessaria per un mese a basso costo tramite camion. L'autoconsegna è spesso possibile installando serbatoi d'acqua in tessuto che si adattano al cassone di un pick-up.

Può essere comodo utilizzare la cisterna come dissipatore di calore o come sifone per una pompa di calore o un sistema di aria condizionata; tuttavia, questo può riscaldare l'acqua potabile fredda e, negli anni più secchi, può ridurre l'efficienza del sistema HVAC.

Sistemi industriali

L'acqua piovana può anche essere utilizzata per la ricarica delle falde acquifere , dove il deflusso sul terreno viene raccolto e lasciato assorbire, aggiungendosi alle falde acquifere . Negli Stati Uniti, l'acqua piovana sui tetti viene raccolta e immagazzinata in una vasca di raccolta. ^{[ 19 ]}

In India questo include Bawdis e johads, o stagni che raccolgono il deflusso di piccoli corsi d'acqua in una vasta area. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}

In India, per immagazzinare l'acqua venivano utilizzati dei serbatoi chiamati tanka; in genere erano poco profondi e avevano pareti di fango. In alcuni luoghi esistono ancora antichi tanka. ^{[ 23 ]}

Progettazione urbana e infrastrutture per la gestione delle acque piovane

Dalla progettazione urbana e dalle infrastrutture dell'acqua piovana

La pioggia è una risorsa vitale che riempie i nostri fiumi e ricostituisce le nostre riserve idriche superficiali e sotterranee (vedi Ricarica delle falde acquifere ). Sfortunatamente, il cemento e altre superfici impermeabili che costituiscono gran parte del paesaggio (sub)urbano odierno interferiscono con il ciclo idrologico e impediscono il naturale processo di infiltrazione. Molte città sono inoltre afflitte da infrastrutture obsolete e tubature che perdono. I comuni possono perdere fino al 40% dell'acqua trattata a causa di tubature e altre apparecchiature difettose. ^{[ 24 ]} Questa acqua "persa" aggrava la carenza idrica e può indurre le comunità a investire in nuove e costose infrastrutture idriche (ad esempio, dighe e deviazioni fluviali). Comunità come Holliston, nel Massachusetts, stanno pianificando di massimizzare gli spazi verdi per la ricarica idrica e stanno sviluppando sistemi di gestione delle acque reflue che restituiscono elevati livelli di acqua trattata alla comunità per uso locale, anziché convogliare gli effluenti per 80-160 chilometri fino a una città a monte per il trattamento. ^{[ 25 ]}

• Stanziare maggiori risorse per identificare e proteggere gli spazi aperti e le aree acquatiche critiche;
• Praticare una sana gestione della crescita approvando una legislazione più forte e completa che includa incentivi per una crescita intelligente ^{[ 26 ]} e aree di crescita designate;
• Integrare l'approvvigionamento idrico negli sforzi di pianificazione coordinando la costruzione di strade e altri progetti di costruzione con le attività di gestione delle risorse idriche;
• Investire nelle comunità esistenti riabilitando le infrastrutture prima di costruirne di nuove: una strategia di sviluppo del tipo "riparare prima";
• Incoraggiare uno sviluppo compatto che mescoli sviluppo commerciale, al dettaglio e residenziale;
• Sostituire le infrastrutture fognarie e di tunnel in cemento, che convogliano le acque piovane troppo rapidamente nei corsi d'acqua, con tecniche di sviluppo a basso impatto che ricostituiscano le falde acquifere. Queste includono lo stoccaggio in loco che consente all'acqua di infiltrarsi nei terreni autoctoni permeabili o tecniche di bioingegneria che facilitano l'evaporazione e la traspirazione delle acque piovane; e
• Dedicare più denaro e tempo alla ricerca e all'analisi dell'impatto dello sviluppo sulle risorse idriche e rendere queste informazioni accessibili al pubblico.

Casi di studio di successo

Petrolina, Brasile

Clima: semiarido; l'acqua piovana è utilizzata come fonte principale

Petrolina si trova nella fascia semiarida del Brasile nord-orientale. Le precipitazioni sono scarse e variano notevolmente di anno in anno. Una soluzione al problema della scarsità d'acqua è l'uso di grandi cisterne (da 10.000 a 20.000 litri) in grado di immagazzinare acqua a sufficienza per una famiglia frugale fino alle successive piogge. Le cisterne sono solitamente fornite da ONG, poiché le grandi strutture necessarie in questa zona estremamente arida costano oltre 200 dollari e sono inaccessibili alla popolazione locale.

Badulla, Sri Lanka

Clima: tropicale, bimodale; l'acqua piovana è utilizzata come fonte principale

La città di Badulla si trova in una zona collinare dello Sri Lanka. Le fonti di acqua sotterranea sono poche e tendono a trovarsi ai piedi delle colline. Per ridurre il carico idrico, l'autorità locale ha fornito cisterne in ferrocemento da 5.000 litri , al costo di circa 150 dollari, che vengono utilizzate per la maggior parte dell'approvvigionamento idrico domestico. Le cisterne vengono ora adottate a livello nazionale per l'uso in aree in cui l'accesso ad altre fonti d'acqua protette è difficoltoso.

Rakai, Uganda

Clima: tropicale, bimodale; acqua piovana utilizzata come fonte supplementare

Rakai si trova sulle colline meridionali dell'Uganda. Ha un andamento delle precipitazioni bimodale e quindi una stagione secca di soli due mesi. Un gruppo di donne locali è stato formato nella costruzione di cisterne da un gruppo di donne keniote e ha realizzato un gran numero di piccole giare (da 700 litri) per integrare il proprio consumo idrico, in particolare nella stagione delle piogge, quando forniscono la maggior parte del fabbisogno idrico. Il costo inferiore a 70 dollari dei sistemi è finanziato da un fondo rotativo autosufficiente.

Khon Kaen, Tailandia

Clima: tropicale, monsonico; l'acqua piovana è utilizzata come fonte primaria

Il nord-est della Thailandia è stato teatro di una delle più grandi campagne di raccolta dell'acqua piovana al mondo. La tecnologia scelta è stata quella dei "barattoli tailandesi" da 1-2.000 litri. Il progetto ha attraversato diverse fasi riducendo l'intervento esterno, diventando infine un mercato commerciale che produceva barattoli in grandi quantità per meno di 30 dollari. Ciò ha incoraggiato la rapida diffusione dei barattoli per l'acqua piovana e oggi la maggior parte delle case, ricche o povere , ne possiede almeno uno. [1]

Associazione internazionale per i sistemi di raccolta delle acque piovane (IRCSA)

Lo scopo dell'IRCSA è promuovere e far progredire la tecnologia dei sistemi di raccolta dell'acqua piovana in relazione alla pianificazione, allo sviluppo, alla gestione, alla scienza, alla tecnologia, alla ricerca e all'istruzione in tutto il mondo; istituire un forum internazionale per scienziati, ingegneri, educatori, amministratori e tutti coloro che sono interessati a questo campo. http://www.ircsa.org/

Gli obiettivi principali dell'IRCSA sono:

• La promozione e l'avanzamento della tecnologia dei sistemi di raccolta dell'acqua piovana in relazione alla pianificazione, allo sviluppo, alla gestione, alla scienza, alla tecnologia, alla ricerca e all'istruzione in tutto il mondo.
• L'istituzione di un forum internazionale per scienziati, ingegneri, educatori, amministratori e tutti coloro che sono, direttamente o indirettamente, coinvolti nei programmi di sistemi di raccolta dell'acqua piovana, per collegare tutti coloro che lavorano in questo campo in modo che informazioni ed esperienze possano essere condivise.
• Redazione di linee guida internazionali sull'utilizzo della tecnologia dei sistemi di raccolta delle acque piovane e aggiornamento e diffusione di tali informazioni.
• La collaborazione e il supporto di programmi internazionali nel campo dei sistemi di raccolta delle acque piovane, compresa la cooperazione con altre organizzazioni che hanno attività in comune.
• Il supporto e la continuazione della serie di conferenze internazionali sui sistemi di raccolta delle acque piovane.

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Vedi anche

• Per catturare la pioggia – libro sulla raccolta dell’acqua piovana basato sui contenuti di Appropedia
• Calcoli di base per la raccolta dell'acqua piovana
• Revisione della letteratura sulla raccolta delle acque piovane
• Raccolta dell'acqua piovana – informazioni sull'installazione del sistema di raccolta dell'acqua piovana

collegamenti esterni

• Wikipedia:Raccolta dell'acqua piovana
• Nuovo metodo di raccolta dell'acqua piovana
• Legalità della raccolta dell'acqua piovana per stato negli Stati Uniti
• Comunità di raccolta dell'acqua piovana HarvestH2o
• Sito web sulla raccolta dell'acqua piovana del Texas A&M AgriLife Extension Service
• Prodotti per la raccolta dell'acqua piovana
• Associazione internazionale dei sistemi di raccolta delle acque piovane
• Fatti sulla raccolta dell'acqua piovana
• Riduzione del rischio di legionellosi dovuto alla raccolta dell'acqua piovana
• Forum sulla raccolta dell'acqua piovana su Permies.com

Riferimenti