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L'acqua POTABILE deve sempre rispondere a precise norme di legge per quel che riguarda le sue caratteristiche fisiche, microbiologiche e chimiche.

Le caratteristiche fisico/organolettiche sono colore, odore, sapore e torbidità. L'acqua potabile deve essere infatti inodore, insapore, incolore e a bassissima torbidità.

Un'acqua sterilizzata non contiene alcun tipo di microrganismo, sia patogeno che saprofita. Con la disinfezione, invece, si eliminano dall'acqua soltanto le quantità nocive di germi patogeni e, dal punto di visto chimico, le sostanze contenute devono essere di qualità e quantità compatibili con la salute umana.

DEBATTERIZZAZIONE PER CLORAZIONE

La clorazione è il metodo più usato in Italia per la disinfezione delle acque potabili.

La norma UNI EN 805 "Requisiti per sistemi di approvvigionamento acque", prevede l'ipoclorito di sodio tra i prodotti chimici raccomandati per la disinfezione dei sistemi di distribuzione dell'acqua, con una concentrazione massima di 50 mg/l (50 ppm).

Il prodotto presente in commercio che viene normalmente utilizzato per la clorazione delle acque è una soluzione di ipoclorito di sodio al 12-13% in volume pari a circa il 10% in peso di cloro attivo (La candeggina domestica contiene circa il 5 % di ipoclorito di sodio).

Gli impianti sono molto facili da installare e mantenere efficienti. E' compatibile con tutti gli altri metodi di trattamento dell'acqua.

Il cloro è uno dei disinfettanti più ampiamente usati. È ben applicabile e molto efficace per la disattivazione dei microorganismi patogeni. Esso può essere applicato, misurato e controllato facilmente. È piuttosto persistente e relativamente economico.

Il cloro è stato usato in varie applicazioni, come la disattivazione degli agenti patogeni nell'acqua potabile, nell'acqua delle piscine ed in acqua reflua, per la disinfezione delle aree residenziali.

Quando si dosa il cloro è opportuno tenere presente che il cloro reagisce con i composti nell'acqua. La dose deve essere abbastanza elevata da consentire ad una quantità significativa di cloro di rimanere nell'acqua per la disinfezione. la richiesta di cloro dipende dalla quantità di materia organica presente nell'acqua, dal pH dell'acqua, dal tempo di contatto e dalla temperatura. Il cloro reagisce con la materia organica formando i sottoprodotti di disinfezione, come i trialometani (THM) e gli acidi acetici alogenati (HAA).

DEBATTERIZZAZIONE A RAGGI UV

Quando i batteri, virus, e gli altri microrganismi sono esposti alla luce germicida UV, ad una particolare lunghezza d'onda le loro capacità riproduttive sono compromesse, ciò significa che essi sono inattivati e non possono più rappresentare una minaccia per la salute umana.

Negli apparecchi per la disinfezione mediante raggi ultravioletti l'acqua passano attraverso la camera germicida sommergendo le lampade che emettono una dose letale di energia UV, distruggendo ogni patogeno. La qualità di dose è il prodotto dell'intensità dell'energia UV per il tempo di esposizione. Non solo è sicura ed altamente efficace, la radiazione UV non altera il gusto, il colore o l'odore dell'acqua. Essa semplicemente rimuove il rischio di malattie causate dalla contaminazione microbiologica rendendo l'acqua sicura per il consumo umano o per usi commerciali.

L'UV è riconosciuto un metodo superiore, specialmente se equiparato con altri metodi di disinfezione, questo perché:*

• È molto sicuro. Non ci sono agenti chimici da dover maneggiare o tenere sotto controllo e il risultato è ottenuto in modo immediato.
• Ha un costo di implementazione ed operatività molto basso.
• È "amico dell'ambiente". Non esistono sottoprodotti creati dal processo di disinfezione e quindi nessun rifiuto o residuo da dover essere smaltito.
• Non cambia lo stato, il gusto, l'odore dell'acqua trattata ed è impossibile avere un "sovradosaggio" (come invece può avvenire con il cloro).
• Non rimuove nessuno dei minerali nell'acqua e quindi ne mantiene le caratteristiche naturale e benefiche nonché il buon sapore.

DEBATTERIZZAZIONE CON OZONO

L'ozono è ossigeno triatomico (O3), gas instabile che si degrada e si decompone con facilità. Grazie al suo alto potere ossidante è sfruttato per ossidare ogni tipo di riduttore. Si usa per vari trattamenti, per la deferrizzazione e per la demanganesizzazione dell'acqua, facendo passare i sali ferrici e di manganese allo stato di idrati, che precipitano e vengono eliminati per decantazione o filtrazione. L'ozono ossida preferibilmente le materie organiche, ma non provoca la coagulazione delle particelle colloidali contenute in acqua come fanno i reattivi tipo il solfato di alluminio o il cloruro ferrico.

Gli impianti sono molto facili da installare e mantenere efficienti. E' compatibile con tutti gli altri metodi di trattamento dell'acqua.

E' un agente di deodorazione e distrugge la maggior parte dei composti che generano dei cattivi odori, ed in particolare i composti fenolati. Ha anche proprietà antisettiche, per la sterilizzazione delle acque trattate o delle acque naturali; distrugge i microrganismi patogeni ed i germi dell'acqua, ed ha anche un ruolo antivirale più potente del cloro.

L'acqua in natura contiene, tra gli altri, i sali di calcio, magnesio, la cui somma viene indicata come durezza. Tale durezza forma incrostazioni negli impianti domestici ed industriali, in particolar modo negli impianti di riscaldamento, caldaie a vapore e negli scambiatori di calore, provocando ostruzioni e perdite di rendimento delle apparecchiature stesse; la stessa durezza è anche indesiderata in diversi processi industriali come lavaggi, tinture etc.

Gli addolcitori a scambio ionico in ciclo sodico, svolgono un'azione molto efficace scambiando gli ioni di calcio e magnesio con quelli di sodio evitando le incrostazioni derivanti dalla durezza. Essi sono costituiti da una bombola contenente resine a scambio ionico, nella quale viene fatta passare l'acqua da trattare; tali resine vengono periodicamente rigenerate con cloruro di sodio stoccato in un apposito contenitore. La rigenerazione viene gestita in automatico, a tempo o a volume, da un programmatore elettronico e da valvole in materiale antiacido opportunamente dimensionate; nel caso di addolcitori per uso domestico è prevista anche la disinfezione delle resine ad ogni rigenerazione, by-pass, valvola di non ritorno e miscelatore, come previsto dal D.P.R. n. 443/91 e s.m.i.

Gli impieghi:

• Addolcimento acqua di rete
• Addolcimento di acqua di pozzo
• Nel campo industriale (lavanderie, alimentazione di generatori di vapore, alimentazione torri di raffreddamento, etc.)
• Nel campo civile (potabilizzazione, alimentazione grosse caldaie condominiali)
• Nel campo ospedaliero (alimentazione della centrale termica, etc)

L'osmosi inversa rappresenta oggi la tecnica più conveniente e sicura per la separazione di sostanze o sali disciolti contenuti in un liquido, con contemporanea azione di sterilizzazione assoluta.

Essa si avvale della proprietà di certe membrane che sono caratterizzate da altissima reiezione saline (membrane semipermeabili) le quali, alimentate da un'acqua (più o meno salmastra) in opportune condizioni di pressione (ben superiore alla pressione osmotica dell'acqua da trattare), permettono il passaggio di una gran parte di acqua con un altissimo contenuto di sali (permeato) mentre la maggior parte dei sali contenuti rimangono trattenuti nel fluido esternamente alle membrane (concentrato) e quindi scaricato.

Spesso è richiesto un modesto consumo di prodotti chimici, del resto suggerito per assicurare una lunga durata nel tempo delle membrane.

L'osmosi inversa oltre a rappresentare una tecnologia pulita rispetto ai filtri a resine scambiatrici di ioni (che comportano i problemi di smaltimento-trattamento degli eluati di rigenerazione) consente un risparmio economico rispetto ad altri tipi di trattamento delle acque.

Gli impieghi:

• Demineralizzazione acque di pozzo o di rete per usi industriali
• Potabilizzazione di acque di pozzo
• Dissalazione acque salmastre e di mare per ottenere acque ad uso potabile, irriguo o industriale
• Dissalazione-potabilizzazione acqua di mare

FILTRAZIONE SABBIA QUARZIFERA

L'acqua destinata al consumo umano, o ad usi industriali, può contenere solidi sospesi, colloidi, torbidità che debbono essere rimossi.

I filtri a quarzite svolgono un'azione meccanica durante l'attraversamento del letto da parte dell'acqua rimuovendo anche particelle di piccole dimensioni; per tale motivo tali filtri vengono impiegati nelle acque di scarico per rimuovere solidi sospesi e il COD a loro legato. I filtri a quarzite sono realizzati da materiale filtrante a granulometria differenziata disponendo la granulometria minore nella parte alta del letto; inoltre per migliorare ulteriormente la capacità di filtrazione può essere inserito uno strato superiore di antracite.

Durante la filtrazione, le particelle che vengono fermate dal letto filtrante si accumulano aumentando le perdite di carico del filtro; ad un certo punto si opera un lavaggio del letto con acqua in direzione opposta al verso di filtrazione e il filtro è di nuovo pronto a funzionare. I filtri sono realizzati da bombole contenente la quarzite e da un gruppo di valvole che permettono il normale esercizio e le operazioni di controlavaggio, a volte con l' ausilio di aria per filtri di grandi diametri.

L'esercizio e i controlavaggi della quarzite vengono gestite in automatico da un quadro di comando e da valvole opportunamente dimensionate; in alcuni casi i filtri possono essere manuali e tali operazioni sono da eseguire manualmente.

Gli impieghi:

• Trattamento primario delle acque per uso civile ed industriale
• Pretrattamento per impianti a scambio ionico o ad osmosi inversa
• Affinamento di acque chiarificate provenienti da stazioni di chiariflocculazione

FILTRAZIONE SU CARBONI ATTIVI

L'acqua destinata al consumo umano, o ad usi industriali, può contenere elementi chimici indesiderati, quali cloro in eccesso, cloroammine, solventi, oli, pesticidi, sostanze che provocano cattivi odori o sapori, etc.

I filtri a carboni attivi svolgono un'azione adsorbente di tipo chimico-fisico nei riguardi degli elementi trattati e per le proprie caratteristiche vengono impiegati anche nelle acque di scarico per la riduzione del COD, colore, etc.

I carboni attivi possono essere di natura vegetale o minerale e si presentano sotto forma di granuli ed essi sono contenuti all'interno di una bombola dove viene fatta passare l'acqua da trattare.

La loro capacità di assorbimento dipende dalle sostanze che si trattano e una volta esauriti vanno sostituiti, ma saltuariamente si procede ad un controlavaggio del letto per scongiurare la formazione di grumi che possono inficiare il corretto funzionamento del filtro.

I filtri sono essenzialmente realizzati da bombole contenenti i carboni attivi e da un gruppo di valvole che permettono il normale esercizio e le operazioni di controlavaggio. L'esercizio e i controlavaggi dei carboni attivi vengono gestiti in automatico da un quadro di comando e da valvole opportunamente dimensionate; in alcuni casi i filtri possono essere manuali e tali operazioni sono da eseguire manualmente.

Gli impieghi:

• Abbattimento di ozono residuo o altri ossidanti in genere
• Adsorbimento di tensioattivi e solventi, pesticidi e microinquinanti organici
• Rimozione di odori e sapori sgradevoli
• Adsorbimento dei derivati del cloro ottenuti a seguito dell'ossidazione dell'ammoniaca (clorazione al break-point), di sostanze inquinanti presenti in effluenti industriali protrattati
• Pre trattamento per Osmosi Inversa
• Post trattamento nel processo di depurazione delle acque di scarico civili

ULTRAFILTRAZIONE

L'ultrafiltrazione con membrane rappresenta già da alcuni anni una tecnologia di separazione a membrana conveniente ed affidabile per il trattamento di potabilizzazione-sterilizzazione di acque di superficie e nel terziario di acque di scarico civili ed industriali.

Il processo di ultrafiltrazione può sostituire oggi il trattamento di chiariflocculazione-filtrazione-disinfezione permettendo di ottenere notevoli risparmi energetici. Nelle varie applicazioni le membrane di ultrafiltrazione permettono di conseguire i seguenti vantaggi:

• Elasticità di funzionamento anche nei casi di presenza di picchi di torbidità e di solidi sospesi
• Sostituzione rapida delle membrane per effetto della grande modularità
• Modularità del sistema con richiesta minima di spazi aggiuntivi nel caso sia richiesto un aumento della portata
• Risparmio energetico*
• Minore o trascurabile produzione di fango (con sistema di chiariflocculazione spesso vengono aggiunti prodotti di flocculazione)
• Sterilità dell'acqua prodotta senza apporti di disinfettanti

Gli impianti di demineralizzazione a resina a scambio ionico, permettono la rimozione dei sali disciolti nell'acqua da trattare che possono causare inconvenienti in vari processi industriali o incrostazioni nei generatori di vapore; l'alimentazione può essere di rete per impianti destinati alla produzione di acqua demineralizzata o provenire da processi di lavaggio per impianti destinati al riciclo delle stesse acque.

Sono costituiti principalmente da una bombola contenente resine cationiche, che vanno rigenerate con acido cloridrico e da una bombola contenente resine anioniche, che vanno rigenerate con soda caustica; in esercizio l'acqua attraversa prima le resine scambiatrici cationiche e poi quelle anioniche, che, una volta saturate, vanno rigenerate per permettere un nuovo processo di demineralizzazione.

L'esercizio e la rigenerazione delle resine vengono gestite in automatico da un quadro di comando e da valvole in materiale antiacido opportunamente dimensionate. Gli impianti di demineralizzazione possono essere preceduti da una bombola contenente carboni attivi nel caso di impianti destinati al riciclo delle acque di lavaggio o seguiti da una bombola contenente resine cationiche ed anioniche per ottenere un'acqua con elevate caratteristiche di purezza.

Gli impieghi:

• Trattamento e/o Pre-trattamento acque di superficie, sterilizzazione
• Pre-Trattamento, sterilizzazione acque di mare
• Depurazione acque reflue civili
• Depurazione acque reflue industriali
• Affinamento effluente per riutilizzo in irrigazione
  

Gli inquinanti contenuti nell'aria aspirata dallo SCRUBBER vengono assorbiti per reazione chimica tramite lavaggi con opportuni reagenti di abbattimento. Gli scrubber orizzontali a doppio modulo assicurano una buona efficienza di trattamento e garantiscono le emissioni a norma con i sempre più restrittivi limiti di legge.

I modulo (acido):

L'aria proveniente dalla zona di captazione viene lavata, su di un'ampia superficie statica di contatto, aria - soluzione di lavaggio, attraversando orizzontalmente i corpi di riempimento irrorati dall'alto mediante una soluzione acida a pH predeterminato.

L'aria passa poi attraverso opportuni corpi di riempimento, pacchi lamellari separatori di gocce, che contrastano eventuali trascinamenti della soluzione di lavaggio prima del passaggio al secondo stadio.

II modulo (basico + ossidante):

L'aria proveniente dal I° modulo viene nuovamente lavata, con medesimo procedimento, mediante una soluzione basica e ossidante a pH e potenziale di ossido-riduzione predeterminati. Quindi l'aria passa attraverso opportuni corpi di riempimento prima del passaggio al terzo stadio.

in costruzione

1. 1 Il sistema di biofiltrazione.

La biofiltrazione è un processo biologico mediante il quale microrganismi, immobilizzati su di un materiale filtrante, convertono gli inquinanti presenti in un flusso d’aria in prodotti innocui e inodori.

L’efficienza del processo dipende da un alto numero di fattori, incluse le proprietà del materiale di supporto e la capacità di metabolizzazione dei microrganismi impiegati.

le caratteristiche del materiale filtrante costituiscono l’elemento determinante per assicurare un’elevata capacità di captazione dei composti chimici e garantire condizioni ottimali per l’azione dei batteri ossidanti.

Un’altra caratteristica fondamentale, la quale determina la possibilità di realizzare impianti caratterizzati da un alto grado di efficienza e da costi contenuti, è rappresentata dal fatto che il materiale filtrante impiegato costituisce una matrice aperta ed omogenea in grado di auto sostenersi anche per spessori superiori a due metri e di conservare a lungo le sue caratteristiche strutturali (minore frequenza di sostituzione del materiale filtrante).

Il materiale deve avere le seguenti caratteristiche:

• Alta capacità di ritenzione idrica
• Buona capacità di scambio cationico
• Alta capacità tampone
• Ampio volume poroso
• Ampia superficie di contatto

La massa filtrante utilizzata in questi sistemi è un eccellente materiale per biofiltrazione ad elevata porosità, caratteristica che consente di ottenere una elevata attività biologica e ridotte perdite di carico. Inoltre essa mantiene le sue caratteristiche fisiche per un lungo periodo di tempo essendo soggetta ad un processo di compostaggio molto ridotto dei materiali organici leggeri.

Esso presenta elevata uniformità, buona capacità di ritenzione dell’acqua, alta capacità di scambio cationico, elevata capacità di far fronte a variazioni di concentrazione degli inquinati (effetto tampone), grande porosità e grande superficie di contatto.

1. 1. 1.1 Parametri di dimensionamento

• • Tempo di contatto [sec]
  • Altezza materiale di riempimento  [cm]
  • Portata specifica [Nm³ _aria/m³ _biomassa/h]

1. 1. 1.2 Parametri di controllo

• • Portata aria totale [Nm³ _aria]
  • Altezza materiale filtrante [cm]
  • Carico specifico sul filtro alla posa / dopo l’assestamento[m³/h/m³]
  • Perdita di carico [mm_H2O]
  • Temperatura della biomassa [°C]
  • Temperatura dell’aria in uscita [°C]

1. 1. 2 Il sistema irrigazione.

Il letto filtrante adeguatamente bagnato conserva la sua umidità grazie al passaggio di aria fortemente umida attraverso il biofiltro.

L’umidità relativa nel flusso dell’aria deve essere tenuta sotto controllo. Se l’umidità presente nell’aria in ingresso è inferiore all’80% il flusso d’aria tenderà a far asciugare il letto filtrante. Al fine di fornire umidità aggiuntiva al materiale filtrante  viene tuttavia installato un impianto di spruzzatura al di sopra del letto per assicurare ulteriore umidità.

Il sistema di spruzzatura è ubicato sull’intera superficie filtrante e consiste in una rete di ugelli spruzzatori i quali creano una diffusione di gocce d’acqua. La quantità d’acqua da irrorare varia in funzione del tipo di materiale biofiltrante utilizzato e delle condizioni meteo legate alle stagionalità.

Gli impianti che realizzano la depurazione per via biologica secondo il principio dei fanghi attivi, sono ormai da lunga data presenti nella storia dello sviluppo dei trattamenti delle acque di rifiuto.

La depurazione biologica a fanghi attivi è la tecnica correntemente impiegata per il trattamento delle acque di fognatura comunale (e più in generale delle acque di scarico di natura domestica) tant'è che la quasi totalità dei depuratori comunali operanti oggi in Italia è di questo tipo.

La depurazione biologica a fanghi attivi è la tecnica che viene normalmente usata per il disinquinamento delle acque reflue domestiche ed urbane nonché delle acque reflue industriali biodegradabili.

Sono impianti di piccole e medie capacità per i quali interessa rendere il più agevole possibile e semplice la conduzione. Il ciclo depurativo è del tipo a fanghi attivi a "schema semplificato" in cui viene abolita la sedimentazione primaria, ed i liquami, dopo i normali trattamenti preliminari, sono inviati direttamente alla fase biologica di aerazione. E' stato verificato che, nel caso di scarichi intermittenti (industrie alimentari quali caseifici, conservifici, salumifici, cantine, mattatoi, scuole, collegi, comunità isolate ecc.) con intermittenza che si estrinseca in carichi praticamente nulli in certe ore (ad esempio durante la notte) o in certi giorni della settimana (durante le festività e i fine settimana), le fasi di sedimentazione primaria sono causa di gravi difficoltà per gli impianti che ne sono dotati, poiché i lunghi tempi di detenzione, durante i periodi di carico ridotto o nullo, ne provocano la rapida fermentazione anaerobica, con formazione di odori nauseabondi, risalita di fango dal fondo, ecc.

FOSSE DI SEDIMENTAZIONE

Vasche IMHOFF

Gli impianti Imhoff sono particolarmente efficaci nel trattare le acque reflue residenziali di piccole comunità isolate che non hanno modo di usufruire della fognatura comunale e per quanto riguarda lo scarico viene adottata la tecnica della sub-irrigazione. Gli impianti Imhoff sono suddivisi al loro interno in 2 comparti distinti: uno superiore (sedimentatore) dove viene trattato il liquame, ed uno inferiore (digestore) dove viene trattato il fango. Nel primo comparto si ha la decantazione dei solidi sedimentabili e la flottazione dei grassi presenti nei liquami; nel secondo comparto si ha la raccolta e la digestione dei fanghi sedimentati per via anaerobica. Così trattati tali fanghi vengono del tutto stabilizzati.

DEGRASSATORI

Le vasche condensa grassi sono particolarmente efficaci nel trattamento primario dei reflui di origine civile derivanti da mense e cucine.

Il degrassatore provvede alla rimozione dalle acque delle sostanze fangose e di quelle grasse ed oleose mediante l'impiego di una singola cisterna monolitica munita di due deflettori.

In tal modo il degrassatore opera in due fasi: la prima prevede la separazione e l'accumulo dei solidi sedimentabili (fango, limo, sabbia, ecc.) mentre la seconda prevede la separazione e l'accumulo delle sospensioni flottanti (grassi e oli di origine vegetale e animale).

DISOLEATORI

Gli impianti di separazione dei liquidi leggeri (ad esempio benzina, petrolio e derivati), detti comunemente "disoleatori", sono attualmente regolamentati dalla norma UNI EN 858 parte 1 e 2. Essa raccomanda l'impiego dei disoleatori per il trattamento delle acque di scarico in tutte le attività che producono reflui oleosi o dispongono di piazzali inquinati da residui oleosi per i quali sorge l'obbligo del trattamento delle acque meteoriche di dilavamento. Rientrano in questa categoria le officine meccaniche, i distributori di carburante, gli autolavaggi, i depositi, i parcheggi di autoveicoli, le strade, ecc.

in costruzione

Le polveri inquinanti contenute nell'aria trattata dal filtro a maniche vengono trattenute dalle maniche realizzate in opportuno tessuto filtrante.

Definita la portata dell'aria da trattare e la natura delle polveri, si determina di conseguenza l'impianto da fornire, la conformazione e il tipo di maniche.

I filtri a maniche standard sono dimensionati per assicurare una maggiore efficienza di trattamento e garantire le emissioni a norma con i sempre più restrittivi limiti di legge.

L'aria da trattare attraversa le maniche filtranti dall'esterno verso l'interno depositando la polvere sulla superficie esterna della manica stessa da cui cade e si deposita sulle tramogge di raccolta. Per impedire che il deposito delle polveri sulle maniche vada progressivamente a intasarle, riducendo l'efficienza di trattamento, i filtri a maniche standard installati sono dotati di opportuno sistema di pulizia con iniezione aria compressa in contro corrente comandata da economizzatore aria compressa completo di manometro.

Le tramogge di scarico sono dotate di opportuni bidoni raccolta polveri oppure di altri adeguati dispositivi di raccolta ed evacuazione polveri quali coclee a verme e valvole stellari.