La raccolta dell’acqua piovana è l’accumulo e lo stoccaggio di acqua piovana da riutilizzare sul posto, piuttosto che lasciarlo scappare. L’acqua piovana può essere raccolta da fiumi o tetti e, in molti luoghi, l’acqua raccolta viene reindirizzata a una fossa profonda (pozzo, pozzo o pozzo trivellato), un serbatoio con percolazione o raccolto da rugiada o nebbia con reti o altri attrezzi. I suoi usi includono acqua per giardini, bestiame, irrigazione, uso domestico con trattamento adeguato, riscaldamento interno per case, ecc. L’acqua raccolta può anche essere utilizzata come acqua potabile, stoccaggio a lungo termine e per altri scopi come la ricarica delle acque sotterranee.

La raccolta dell’acqua piovana è uno dei metodi più semplici e più antichi di autoapprovvigionamento di acqua per le famiglie solitamente finanziati dall’utente.

Forma e funzione
I collezionisti possono essere molto diversi per forma e funzione e realizzati in metallo o plastica.
La costruzione più antica e il metodo di lavoro più noto è quello di un lembo di acqua piovana. A metà del diametro del tubo di scarico è stata adattata una “lamiera” allungata, che è montata nel downpipe in corrispondenza di due punti di attacco orizzontali incernierati. Quando è chiuso, l’acqua piovana scorre senza impedimenti all’interno dello sportello. Aprendo un pezzo del lembo viene avvitato nel pluviale e dirige il flusso dell’acqua piovana dal tubo di scarico o fuori; z. B. in una botte a pioggia rialzata.

varianti
I più recenti raccoglitori di acqua piovana, chiamati anche punti di raccolta dell’acqua piovana, hanno schermi o filtri e sono usati nella pluviale. L’acqua viene scaricata attraverso un’uscita, la polvere viene filtrata o, a seconda del modello, continua a essere scaricata nel sistema fognario tramite il tubo di livello inferiore.

Setaccio
Uno schermo di pluviale è generalmente costituito da un filtro in tessuto metallico nel downpipe. Mantiene meccanicamente fogliame, muschio e altri detriti o detriti. Viene utilizzato per proteggere i gasdotti a valle dal blocco o per pulire l’acqua dalla raccolta dell’acqua piovana (ad esempio per lo scarico del bagno).

Per una pulizia regolare, il filtro del downpipe deve essere facilmente accessibile. Per la manutenzione o la rimozione dei rifiuti, un lembo di facile apertura è solitamente collegato allo schermo del downpipe. Senza manutenzione, c’è il rischio che la pluviale si ostruisca e l’acqua esca sopra il colino del pluviale, in casi estremi anche fino ad alto sopra la grondaia. Anche con un tetto altamente contaminato un Fallrohrsieb non è appropriato, dal momento che persino un Fallrohrsieb purificato già a una pioggia pesante può ostruirsi, causando lo stesso evento di pioggia in un backup.

Filtro downpipe
I filtri downpipe vengono utilizzati per una prima pulizia approssimativa dell’acqua piovana e separano l’acqua in due frazioni, contrariamente ai setacci a goccia, in cui fogliame e simili vengono trattenuti solo in un setaccio da pulire regolarmente. Una frazione contiene molte foglie e simili, relativamente poca acqua e viene scaricata nel sistema fognario. La seconda frazione è l’acqua relativamente pulita che viene deviata per un ulteriore utilizzo e di solito immagazzinata. Poiché i filtri downpipe scaricano i detriti nel sistema fognario, sono a manutenzione ridotta rispetto ai filtri downpipe.

Tecnologia
Anche se il termine downpipe suggerisce che l’acqua defluisce in caduta libera, scorre effettivamente lungo la parete interna del tubo. Fogliame, muschio e altri detriti, tuttavia, cadono all’interno del lume del tubo. Questo effetto è fatto con filtri a pluviale deviando l’acqua dalla parete interna del tubo e dissipandola lateralmente.

Storia della raccolta dell’acqua piovana

Tempi antichi
La costruzione e l’uso di cisterne per immagazzinare l’acqua piovana può essere fatta risalire al Neolitico, quando le cisterne di intonaco di calce impermeabili sono state costruite nei pavimenti delle case nei villaggi del Levante, una vasta area nel sud-ovest asiatico, a sud delle montagne del Tauro, delimitata dal Mar Mediterraneo a ovest, dal deserto arabo a sud e dalla Mesopotamia a est. Verso la fine del 4000 aC, le cisterne erano elementi essenziali delle tecniche di gestione delle acque emergenti utilizzate nell’agricoltura a secco.

Molte antiche cisterne sono state scoperte a Gerusalemme e in tutta la Terra di Israele. Nel sito che alcuni ritenevano fosse quello della città biblica di Ai (Khirbet et-Tell), fu scoperta una grande cisterna risalente al 2500 aC circa che aveva una capacità di quasi 1.700 m3 (60.000 piedi). Era scolpito nella roccia solida, rivestito di grosse pietre e sigillato con argilla per evitare perdite.

L’isola greca di Creta è anche nota per l’uso di grandi cisterne per la raccolta e l’immagazzinamento delle acque piovane durante il periodo minoico dal 2.600 aC – 1.100 aC. Quattro grandi cisterne sono state scoperte a Myrtos-Pyrgos, Archanes e Zakroeach. La cisterna trovata a Myrtos-Pyrgos ha una capacità di oltre 80 m3 e risale al 1700 aC.

Intorno al 300 aC, le comunità agricole del Balochistan (ora situate in Pakistan, Afghanistan e Iran) e Kutch, in India, utilizzavano la raccolta dell’acqua piovana per l’agricoltura e molti altri usi. la raccolta delle acque piovane è stata fatta dai re di Chola. L’acqua piovana del tempio di Brihadeeswarar (situata a Balaganpathy Nagar, Thanjavur, India) è stata raccolta nel serbatoio di Shivaganga. Durante il periodo successivo di Chola, il serbatoio di Vīrānam fu costruito (1011-1037 CE) nel distretto di Cuddalore del Tamil Nadu per immagazzinare acqua potabile e per l’irrigazione. Vīrānam è un serbatoio di 16 km con una capacità di stoccaggio di 1.465.000.000 piedi cubi (41.500.000 m3).

La raccolta delle acque piovane era comune anche nell’impero romano. Mentre gli acquedotti romani sono ben noti, anche le cisterne romane erano comunemente usate e la loro costruzione si espanse con l’impero. Ad esempio, a Pompei, il deposito dell’acqua sul tetto era comune prima della costruzione dell’Acquedotto nel I secolo aC. Questa storia continuò con l’Impero bizantino, ad esempio la Cisterna Basilica di Istanbul.

Sebbene poco conosciuta, per secoli la città di Venezia dipendeva dalla raccolta delle acque piovane. La laguna che circonda Venezia è acqua salmastra, che non è adatta per bere. Gli antichi abitanti di Venezia istituirono un sistema di raccolta delle acque piovane che si basava su pozzi di raccolta coibentati dall’uomo. L’acqua percolava il pavimento in pietra appositamente progettato, e veniva filtrata da uno strato di sabbia, quindi raccolta sul fondo del pozzo. Successivamente, quando Venezia acquisì territori sulla terraferma, iniziò a importare acqua via barca dai fiumi locali, ma i pozzi rimasero in uso, e furono particolarmente importanti in tempo di guerra quando l’accesso all’acqua della terraferma poteva essere bloccato da un nemico.

Usi correnti

Canada
Un certo numero di canadesi ha iniziato a implementare sistemi di raccolta dell’acqua piovana per l’uso nella riduzione dell’acqua piovana, nell’irrigazione, nel bucato e nelle tubature del bagno. Una sostanziale riforma della legge canadese a partire dalla metà degli anni 2000 ha aumentato l’uso di questa tecnologia nell’uso agricolo, industriale e residenziale, ma l’ambiguità rimane tra le normative in molte province. Il regolamento locale e i codici comunali locali regolano spesso la raccolta dell’acqua piovana.

India
Il Tamil Nadu è stato il primo stato a rendere obbligatoria la raccolta dell’acqua piovana per ogni edificio per evitare l’esaurimento delle falde acquifere. Lo schema è stato lanciato nel 2001 ed è stato implementato in tutte le aree rurali del Tamil Nadu. I poster di tutto il Tamil Nadu, comprese le aree rurali, creano consapevolezza sulla raccolta di acqua piovana nel sito TN Govt. Ha dato risultati eccellenti in cinque anni, e lentamente ogni stato ha preso come modello. Dalla sua implementazione, Chennai ha avuto un aumento del 50% del livello dell’acqua in cinque anni e la qualità dell’acqua è migliorata significativamente.
Karnataka: a Bangalore, l’adozione della raccolta dell’acqua piovana è obbligatoria per ogni proprietario o l’occupante di un edificio che abbia l’area del sito di 18,3 m (12,2 m) e oltre e per un edificio di nuova costruzione che misura 30 piedi (9.1 m) × 40 piedi (12,2 m) e dimensioni superiori. A questo proposito, Bangalore Water Supply and Sewerage Board ha avviato e costruito “Rain Theme Harvesting Park Park” nel nome di Sir M. Visvesvaraya in 1.2 acri (4.900 m2) di terreno situato a Jayanagar, Bangalore. In questo parco vengono dimostrati 26 diversi tipi di modelli di raccolta dell’acqua piovana insieme ai consigli per la conservazione dell’acqua. L’auditorium al primo piano è allestito con un sistema di climatizzazione “verde” e sarà utilizzato per organizzare l’incontro e la proiezione di un video clip sulla raccolta di acqua piovana agli studenti e al pubblico in generale. Un tentativo è stato fatto al Dipartimento di Ingegneria Chimica, IISc, Bangalore per raccogliere l’acqua piovana usando la superficie superiore di un ancora solare, che è stato utilizzato per la distillazione dell’acqua
In Rajasthan, la raccolta delle acque piovane è stata tradizionalmente praticata dagli abitanti del deserto del Thar. Molti antichi sistemi di raccolta dell’acqua nel Rajasthan sono stati rianimati. I sistemi di raccolta dell’acqua sono ampiamente utilizzati anche in altre aree del Rajasthan, come ad esempio il sistema di chauka del distretto di Jaipur.
Maharashtra: Attualmente, a Pune, la raccolta di acqua piovana è obbligatoria per qualsiasi nuova società di alloggi da registrare.
A Mumbai, Maharashtra, la raccolta dell’acqua piovana viene considerata una buona soluzione per risolvere la crisi idrica.
Il consiglio della città di Mumbai sta progettando di rendere obbligatoria la raccolta dell’acqua piovana per le grandi società.

Israele
Il Centro sud-occidentale per lo studio di sistemi ospedalieri e sanitari in collaborazione con il Rotary International sta sponsorizzando un programma di raccolta di acqua piovana in tutto il paese. Il primo sistema di raccolta delle acque piovane è stato installato in una scuola elementare a Lod, in Israele. Il progetto sta cercando di espandersi ad Haifa nella sua terza fase. Il Southwest Centre ha anche collaborato con il Water Resources Action Project di Washington, DC, che attualmente ha progetti di raccolta delle acque piovane in Cisgiordania. I sistemi di raccolta dell’acqua piovana vengono installati nelle scuole locali allo scopo di educare gli scolari sui principi di conservazione dell’acqua e creare ponti separativi tra persone di diversa estrazione religiosa ed etnica, pur affrontando la questione della scarsità d’acqua che il Medio Oriente affronta.

Nuova Zelanda
Sebbene la Nuova Zelanda abbia abbondanti piogge nell’ovest e nel sud, per gran parte del paese, la raccolta dell’acqua piovana è una pratica normale per la maggior parte degli alloggi rurali ed è incoraggiata dalla maggior parte dei consigli.

Sri Lanka
La raccolta dell’acqua piovana è stata un metodo popolare per ottenere acqua per l’agricoltura e per bere nelle case rurali. La legislazione per promuovere la raccolta delle acque piovane è stata promulgata attraverso l’Atto per lo sviluppo urbano (Amendment) Act, n. 36 del 2007. Il forum di raccolta delle acque piovane in Lanka sta guidando l’iniziativa dello Sri Lanka.

Sud Africa
La Commissione per la ricerca idrica sudafricana ha sostenuto la ricerca sulla raccolta dell’acqua piovana. Rapporti su questa ricerca sono disponibili sul loro “Knowledge Hub”. Studi in regioni aride, semiaride e umide hanno confermato che tecniche come la pacciamatura, la vaiolatura, il ridimensionamento e i tracciati run-on modificati sono efficaci per la produzione di colture su piccola scala. l’idrofratturazione è stata regolarmente utilizzata per migliorare le prestazioni dei pozzi d’acqua. Dal 1990 al 1992, 170 pozzi sono stati idrofrattati.

Regno Unito
Nel Regno Unito, i mozziconi d’acqua si trovano spesso nei giardini domestici e sulle parti per raccogliere l’acqua piovana, che viene poi utilizzata per irrigare il giardino. Tuttavia, il Codice per le case sostenibili del governo britannico ha incoraggiato l’installazione di vasche sotterranee di grandi dimensioni in case di nuova costruzione per raccogliere l’acqua piovana per sciacquare i bagni, irrigare e lavare. I progetti ideali potevano dimezzare la domanda di acqua potabile. Il codice è stato revocato nel 2015.

Altri paesi
In Cina, Argentina e Brasile, viene praticata la raccolta delle acque piovane sul tetto per fornire acqua potabile, acqua per uso domestico, acqua per il bestiame, acqua per piccole irrigazioni e un modo per ricostituire i livelli delle acque sotterranee. La provincia di Gansu in Cina e il semiarido nordest del Brasile hanno i più grandi progetti di raccolta di acqua piovana sul tetto in corso.
La Thailandia ha la più grande frazione della popolazione nella zona rurale che dipende dalla raccolta dell’acqua piovana (attualmente circa il 40%). La raccolta delle acque piovane è stata promossa pesantemente dal governo negli anni ’80. Negli anni ’90, dopo che i finanziamenti governativi per i serbatoi di raccolta si esaurirono, il settore privato intervenne e fornì diversi milioni di serbatoi alle famiglie private, molte delle quali continuano ad essere utilizzate. Questo è uno dei più grandi esempi di autoapprovvigionamento di acqua in tutto il mondo.
In Bermuda, la legge richiede che tutte le nuove costruzioni includano la raccolta di acqua piovana adeguata per i residenti.
Le Isole Vergini americane hanno una legge simile.
In Senegal e in Guinea-Bissau, le case del popolo Diola sono spesso equipaggiate con mietitori di acqua piovana fatti in casa con materiali organici locali.
Nell’Irrawaddy Delta del Myanmar, le acque sotterranee sono saline e le comunità si affidano a stagni di acqua piovana fangosa per soddisfare le loro esigenze di acqua potabile durante la stagione secca. Alcuni di questi stagni sono vecchi di secoli e sono trattati con grande rispetto e riverenza.
Negli Stati Uniti, fino al 2009 in Colorado, le leggi sui diritti dell’acqua hanno quasi completamente limitato la raccolta delle acque piovane; il proprietario di un immobile che ha catturato l’acqua piovana è stato considerato come un furto da coloro che hanno il diritto di prendere l’acqua dallo spartiacque. Ora, i proprietari di abitazioni private che soddisfano determinati criteri possono ottenere un’autorizzazione per installare un sistema di raccolta delle precipitazioni sul tetto (SB 09-080). Possono essere ammessi anche fino a 10 studi pilota su larga scala (HB 09-1129). Il fattore principale nel persuadere la legislatura del Colorado a cambiare la legge fu uno studio del 2007 che rilevò che in un anno medio, il 97% delle precipitazioni che cadevano nella contea di Douglas, nella periferia meridionale di Denver, non raggiungevano mai un corso d’acqua – era usato da piante o evaporati a terra. Il bacino di raccolta delle acque piovane è obbligatorio per le nuove abitazioni a Santa Fe, nel Nuovo Messico. Il Texas offre un’esenzione dall’imposta sulle vendite per l’acquisto di attrezzature per la raccolta dell’acqua piovana. Sia il Texas che l’Ohio consentono la pratica anche a scopi potabili. L’Oklahoma ha approvato Water for 2060 Act nel 2012, per promuovere progetti pilota per l’utilizzo di acqua piovana e acqua grigia tra le altre tecniche di risparmio idrico.
A Pechino, alcune società di alloggi stanno ora aggiungendo acqua piovana nelle loro principali fonti d’acqua dopo un adeguato trattamento.
In Irlanda, la professoressa Micheal Mcginley ha stabilito un progetto per progettare un prototipo di raccolta dell’acqua piovana nel modulo di sfida del design dei biosistemi presso l’University College di Dublino

Nuovi approcci
Invece di usare il tetto per il bacino, il RainSaucer, che sembra un ombrello capovolto, raccoglie la pioggia direttamente dal cielo. Ciò riduce il potenziale di contaminazione e rende l’acqua potabile per i paesi in via di sviluppo una potenziale applicazione. Altre applicazioni di questo approccio di raccolta dell’acqua piovana indipendente sono il giardinaggio sostenibile e l’agricoltura a piccola trama.

Un’invenzione olandese chiamata Groasis Waterboxx è anche utile per la crescita di alberi con rugiada e acqua piovana raccolta e immagazzinata.

Tradizionalmente, la gestione delle acque piovane tramite i bacini di detenzione serviva a un unico scopo. Tuttavia, il controllo ottimizzato in tempo reale consente a questa infrastruttura di raddoppiare come fonte di raccolta dell’acqua piovana senza compromettere la capacità di detenzione esistente. Questo è stato utilizzato nelle sedi EPA per evacuare l’acqua immagazzinata prima di eventi di tempesta, riducendo così il flusso del tempo umido garantendo la disponibilità di acqua per il successivo riutilizzo. Ciò ha il vantaggio di aumentare la qualità dell’acqua rilasciata e di diminuire il volume di acqua rilasciato durante gli eventi di tracimazione delle fognature combinate.

Generalmente, le dighe di controllo sono costruite attraverso i flussi per migliorare la percolazione delle acque superficiali negli strati del sottosuolo. La percolazione di acqua nella zona delimitata dall’acqua delle dighe di controllo può essere aumentata artificialmente in molti modi allentando gli strati del sottosuolo e sovraccaricando utilizzando esplosivi ANFO utilizzati nell’estrazione a cielo aperto. Pertanto, le falde acquifere locali possono essere ricaricate rapidamente utilizzando l’acqua superficiale disponibile per l’uso nella stagione secca.

non tradizionale
Nel 1992, l’artista americano Michael Jones McKean ha creato un’opera d’arte a Omaha, nel Nebraska, presso il Centro per l’arte contemporanea di Bemis che ha creato un arcobaleno pienamente sostenibile nello skyline di Omaha. Il progetto ha raccolto migliaia di litri di acqua piovana, immagazzinando l’acqua in sei vasche da 12.000 galloni collegate a margherita. La massiccia impresa logistica, durante i suoi cinque mesi, fu uno dei più grandi siti di raccolta di acqua piovana urbana nel Midwest americano.

Raccolta delle acque piovane da parte delle foreste alluvionate di acqua dolce
La raccolta delle acque piovane è possibile coltivando foreste alluvionate di acqua dolce senza perdere il reddito dalla terra usata e sommersa. Lo scopo principale della raccolta dell’acqua piovana è di utilizzare l’acqua piovana disponibile localmente per soddisfare il fabbisogno idrico durante tutto l’anno senza la necessità di ingenti spese in conto capitale. Ciò faciliterebbe la disponibilità di acqua incontaminata per le esigenze domestiche, industriali e di irrigazione.

Raccolta dell’acqua piovana tramite pannelli solari
Le risorse idriche di buona qualità, più vicine alle aree popolate, stanno diventando scarse e costose per i consumatori. Oltre all’energia solare ed eolica, l’acqua piovana è la principale risorsa rinnovabile di qualsiasi terra. Vasta area viene coperta da pannelli solari fotovoltaici ogni anno in tutte le parti del mondo. I pannelli solari possono anche essere utilizzati per la raccolta della maggior parte dell’acqua piovana che cade su di essi e l’acqua potabile, priva di batteri e sostanze sospese, può essere generata da semplici processi di filtrazione e disinfezione poiché l’acqua piovana è molto bassa in salinità. Lo sfruttamento dell’acqua piovana per prodotti a valore aggiunto come l’acqua potabile in bottiglia, rende redditizie le centrali solari fotovoltaiche anche in aree ad alta piovosità / nuvoloso grazie al reddito aumentato derivante dalla produzione di acqua potabile a valore aggiunto.

vantaggi
La raccolta di acqua piovana fornisce l’approvvigionamento idrico indipendente durante le restrizioni regionali sull’acqua, e nei paesi sviluppati viene spesso utilizzata per integrare la fornitura principale. Fornisce acqua quando si verifica una siccità, può aiutare a mitigare le inondazioni di aree basse e riduce la domanda di pozzi che potrebbero consentire il mantenimento di livelli di acque sotterranee. Aiuta anche nella disponibilità di acqua potabile, in quanto l’acqua piovana è sostanzialmente priva di salinità e altri sali. Le applicazioni di raccolta dell’acqua piovana nel sistema idrico urbano offrono un vantaggio sostanziale per i sottosistemi di approvvigionamento idrico e acque reflue riducendo la necessità di acqua pulita nei sistemi di distribuzione dell’acqua, meno acqua piovana generata nelle reti fognarie e una riduzione del deflusso delle acque piovane inquinando corpi d’acqua dolce.

Un’ampia parte di lavoro si è concentrata sullo sviluppo della valutazione del ciclo di vita e sulle sue metodologie di valutazione dei costi per valutare il livello degli impatti ambientali e del denaro che possono essere risparmiati mediante l’implementazione di sistemi di raccolta dell’acqua piovana.

Approvvigionamento idrico indipendente
La raccolta dell’acqua piovana fornisce un approvvigionamento idrico indipendente durante le restrizioni idriche. Nelle aree in cui l’acqua pulita è costosa o difficile da raggiungere, la raccolta dell’acqua piovana è una fonte fondamentale di acqua pulita. Nei paesi sviluppati, l’acqua piovana viene spesso raccolta per essere utilizzata come fonte supplementare di acqua anziché come fonte principale, ma la raccolta di acqua piovana può anche ridurre i costi dell’acqua di una famiglia o i livelli di utilizzo complessivi. L’acqua è sicura da bere. L’acqua piovana è anche indipendente dalla salinità o dalle sostanze inquinanti che si trovano nelle acque sotterranee, aumentando la quantità di acqua potabile potabile disponibile quando viene utilizzata la raccolta dell’acqua piovana.

Supplemento alla siccità
Quando si verifica la siccità, è possibile utilizzare l’acqua piovana raccolta nei mesi precedenti. Se la pioggia è imprevedibile, l’uso di un sistema di raccolta dell’acqua piovana può essere fondamentale per catturare la pioggia quando cade. Molti paesi, specialmente quelli con ambienti aridi, utilizzano la raccolta dell’acqua piovana come fonte di acqua pulita economica ed affidabile. Per migliorare l’irrigazione in ambienti aridi, sono costruite creste di terreno per intrappolare e impedire che l’acqua piovana scorra lungo colline e pendii. Anche in periodi di scarse precipitazioni, viene raccolta abbastanza acqua da far crescere le colture. L’acqua può essere raccolta da tetti, dighe e stagni possono essere costruiti per contenere grandi quantità di acqua piovana in modo che anche nei giorni in cui si verifica poca o nessuna pioggia, è disponibile abbastanza per irrigare i raccolti.

Inoltre, la raccolta dell’acqua piovana riduce la domanda di acqua dai pozzi, consentendo di sostenere ulteriormente i livelli delle acque sotterranee anziché esaurirsi.

Valutazione del ciclo di vita
La valutazione del ciclo di vita è una metodologia utilizzata per valutare gli impatti ambientali di un sistema dalla culla alla tomba della sua vita. Devkota et al., Svilupparono una tale metodologia per la raccolta dell’acqua piovana e scoprirono che il design dell’edificio (ad es. Dimensioni) e la funzione (ad es. Educativo, residenziale, ecc.) Svolgono ruoli critici nelle prestazioni ambientali del sistema. L’analisi economica e ambientale delle tecnologie di disinfezione, modello EEAST valuta le emissioni di gas serra e il costo di tali sistemi nel corso della vita di una varietà di tipi di edifici.

Per affrontare i parametri funzionali dei sistemi di raccolta dell’acqua piovana, è stata sviluppata una nuova metrica – il rapporto domanda / offerta (D / S) – che identifica la progettazione ideale dell’edificio (offerta) e la funzione (domanda) in relazione alle prestazioni ambientali della raccolta dell’acqua piovana per sciacquone. Con l’idea che la fornitura di acqua piovana non solo fa risparmiare l’acqua potabile, ma salva anche l’acqua piovana che entra nella rete fognaria combinata (richiedendo quindi un trattamento), i risparmi nelle emissioni ambientali sono maggiori se gli edifici sono collegati a una rete fognaria combinata rispetto a separati uno.

Configurazione di sistema
I sistemi di raccolta dell’acqua piovana possono variare in complessità, da sistemi che possono essere installati con competenze minime, a sistemi automatizzati che richiedono installazione e installazione avanzate. Il sistema di raccolta dell’acqua piovana di base è più un lavoro idraulico che un lavoro tecnico, poiché tutti i punti vendita dalla terrazza dell’edificio sono collegati attraverso un tubo a un serbatoio sotterraneo che immagazzina acqua.

I sistemi sono dimensionati idealmente per soddisfare la domanda di acqua durante la stagione secca, dal momento che deve essere abbastanza grande da supportare il consumo giornaliero di acqua. In particolare, l’area di cattura delle precipitazioni come il tetto di un edificio deve essere abbastanza grande da mantenere un adeguato flusso d’acqua. Le dimensioni del serbatoio di raccolta dell’acqua dovrebbero essere abbastanza grandi da contenere l’acqua catturata. Per i sistemi a bassa tecnologia, vengono utilizzati molti metodi a bassa tecnologia per catturare l’acqua piovana: i sistemi sul tetto, la cattura delle acque superficiali e il pompaggio dell’acqua piovana già immersa nel terreno o catturata nei serbatoi e immagazzinata nei serbatoi (cisterne).

Prima che venga costruito un sistema di raccolta dell’acqua piovana, l’uso di strumenti digitali è utile. Ad esempio, per rilevare se una regione ha un potenziale elevato di raccolta delle acque piovane, le mappe GIS di raccolta dell’acqua piovana possono essere realizzate utilizzando uno strumento interattivo online oppure, per stimare la quantità di acqua necessaria per soddisfare il fabbisogno idrico della comunità, lo strumento Pioggia è Guadagno aiuta. Strumenti come questi possono far risparmiare tempo e denaro prima di intraprendere un impegno per costruire un sistema, oltre a rendere il progetto sostenibile e duraturo.

Applicazioni della raccolta dell’acqua piovana
agricoltura
Le missioni in sei paesi caraibici hanno dimostrato che la cattura e lo stoccaggio del deflusso delle acque piovane per un uso successivo sono in grado di ridurre significativamente il rischio di perdere parte o tutto il raccolto dell’anno a causa della scarsità di suolo o acqua. Inoltre, i rischi associati alle inondazioni e all’erosione del suolo durante l’alta stagione delle piogge diminuiranno. I piccoli agricoltori, in particolare quelli che coltivano sulle colline, potrebbero trarre il massimo beneficio dalla raccolta dell’acqua piovana, poiché sono in grado di catturare il deflusso e diminuire gli effetti dell’erosione del suolo.

Molti paesi, specialmente quelli con ambienti aridi, utilizzano la raccolta dell’acqua piovana come fonte di acqua pulita economica ed affidabile. Per migliorare l’irrigazione in ambienti aridi, sono costruite creste di terreno per intrappolare e impedire che l’acqua piovana scorra lungo colline e pendii. Anche in periodi di scarse precipitazioni, viene raccolta abbastanza acqua da far crescere le colture. L’acqua può essere raccolta da tetti, dighe e stagni possono essere costruiti per contenere grandi quantità di acqua piovana in modo che anche nei giorni in cui si verifica poca o nessuna pioggia, è disponibile abbastanza per irrigare i raccolti.

Uso domestico
In Cina, Argentina e Brasile, la raccolta delle acque piovane sul tetto viene utilizzata per fornire acqua potabile, acqua per uso domestico, acqua per il bestiame, acqua per l’irrigazione di piccole dimensioni e un modo per ricostituire i livelli delle acque sotterranee. La provincia di Gansu in Cina e il semiarido nordest del Brasile hanno i più grandi progetti di raccolta di acqua piovana sul tetto in corso.
Circa il 40% della popolazione rurale della Thailandia utilizza la raccolta dell’acqua piovana. La raccolta delle acque piovane è stata promossa pesantemente dal governo negli anni ’80. Negli anni ’90, dopo che i finanziamenti governativi per i serbatoi di raccolta si sono esauriti, il settore privato è intervenuto e ha fornito diversi milioni di serbatoi ai nuclei domestici, molti dei quali continuano ad essere utilizzati oggi. Questo è uno dei più grandi esempi di autoapprovvigionamento di acqua in tutto il mondo.
La raccolta dell’acqua piovana è obbligatoria per le nuove case costruite a Santa Fe, nel New Mexico.
Il Texas offre un’esenzione dalla tassa sulle vendite per l’acquisto di attrezzature per la raccolta dell’acqua piovana.
Sia il Texas che l’Ohio consentono di utilizzare la raccolta dell’acqua piovana anche a scopi potabili.
L’Oklahoma ha approvato Water for 2060 Act nel 2012, per promuovere progetti pilota per l’utilizzo di acqua piovana e acqua grigia tra le altre tecniche di risparmio idrico.
Nel Regno Unito, i mozziconi d’acqua si trovano spesso nei giardini domestici e sulle parti per raccogliere l’acqua piovana, che viene poi utilizzata per irrigare il giardino.
Industria
L’aeroporto di Francoforte ha il più grande sistema di raccolta dell’acqua piovana in Germania. Il sistema consente di risparmiare circa 1 milione di metri cubi di acqua all’anno. Il costo del sistema era di 1,5 milioni di dm (US $ 63.000) nel 1993. Il sistema raccoglie l’acqua dai tetti del nuovo terminal che ha una superficie di 26.800 metri quadrati. L’acqua viene raccolta nel seminterrato dell’aeroporto in sei vasche con una capacità di stoccaggio di 100 metri cubi. L’acqua viene utilizzata principalmente per lo scarico del bagno, per l’irrigazione degli impianti e per la pulizia del sistema di climatizzazione.

La raccolta delle acque piovane è stata adottata al Velodrome – The London Olympic Park – al fine di aumentare la sostenibilità della struttura. È stata stimata una riduzione del 73% della domanda di acqua potabile da parte del parco. Nonostante ciò, si è ritenuto che la raccolta di acqua piovana fosse un uso meno efficiente delle risorse finanziarie per aumentare la sostenibilità rispetto al programma di riciclaggio delle acque nere del parco.

Qualità
Potrebbe essere necessario analizzare correttamente l’acqua piovana e utilizzarla in modo appropriato alla sua sicurezza. Ad esempio, nella provincia di Gansu, la disinfezione dell’acqua solare viene utilizzata bollendo l’acqua piovana raccolta nei fornelli solari parabolici prima di essere utilizzata per bere. Questi cosiddetti metodi di “tecnologia appropriata” offrono opzioni di disinfezione a basso costo per il trattamento dell’acqua piovana immagazzinata per bere.

Mentre la stessa acqua piovana è una fonte di acqua pulita, spesso migliore dell’acqua freatica o dell’acqua proveniente da fiumi o laghi, il processo di raccolta e stoccaggio spesso lascia l’acqua inquinata e non potabile. L’acqua piovana raccolta dai tetti può contenere feci umane, animali e di uccelli, muschi e licheni, polvere espulsa dal vento, particolato proveniente dall’inquinamento urbano, pesticidi e ioni inorganici dal mare (Ca, Mg, Na, K, Cl, SO4) e gas disciolti (CO2, NOx, SOx). Livelli elevati di pesticidi sono stati riscontrati nell’acqua piovana in Europa con le più alte concentrazioni che si verificano nella prima pioggia immediatamente dopo un periodo di siccità; la concentrazione di questi e di altri contaminanti si riduce in modo significativo deviando il flusso iniziale di acqua di scarico verso i rifiuti. Una migliore qualità dell’acqua può anche essere ottenuta utilizzando un meccanismo di estrazione galleggiante (anziché dalla base del serbatoio) e utilizzando una serie di serbatoi, ritirarsi dall’ultima serie. La prefiltrazione è una pratica comune utilizzata nel settore per mantenere il sistema sano e assicurare che l’acqua che entra nel serbatoio sia priva di sedimenti di grandi dimensioni.

Concettualmente, un sistema di approvvigionamento idrico deve corrispondere alla qualità dell’acqua con l’uso finale. Tuttavia, nella maggior parte dei paesi sviluppati, l’acqua potabile di alta qualità viene utilizzata per tutti gli usi finali. Questo approccio spreca denaro ed energia e impone impatti non necessari all’ambiente. La fornitura di acqua piovana che ha attraversato misure di filtrazione preliminari per usi dell’acqua non potabile, come lo sciacquone, l’irrigazione e il bucato, può essere una parte significativa di una strategia di gestione idrica sostenibile.