LA PERDITA D EFFICIENZA NELLARETE IDRICA: L IMPORTANZA DEL MONITORAGGIO E DEL SISTEMA
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- Riccardo Palma
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1 LA PERDITA D EFFICIENZA NELLARETE IDRICA: L IMPORTANZA DEL MONITORAGGIO E DEL SISTEMA
2 LA STRUTTURA DI UNA RETE IDRICA TUBAZIONI
3 POSSIBILI PROBLEMATICHE DI UNA RETE IDRICA Nel corso del suo funzionamento, OGNI rete idrica va prima o poi incontro ad almeno una delle seguenti problematiche: Diminuzione dell efficienza idraulica Corrosione della tubazione Scarsa qualità biologica dell acqua Acqua con odore/sapore sgradevole Emungimento di acqua rossastra Queste problematiche sono spesso correlate fra loro.
4 DIMINUZIONE DELL EFFICIENZA IDRAULICA Le cause di inefficienza idraulica della rete idrica sono 3: Occlusione fisica Formazione di pellicole biologiche Deposito di minerali N.B. Le cause di inefficienza interessano anche la rete idrica, e non solo i filtri di linea!!
5 OCCLUSIONE FISICA
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8 Formazione di pellicole biologiche Il terreno è naturalmente ricco di microrganismi il 90% si trova adeso ai grani del terreno il 95% è aerobico il 95% è eterotrofo L abbondanza di batteri dipende da: sostanza organica ossigeno disciolto nutrienti (azoto e fosforo) eventuale contaminazione della falda permeabilità del terreno ph
9 Nel pozzo e nel suo intorno l abbondante flusso d acqua, l elevata permeabilità e la turbolenza dovuta al pompaggio generano le seguenti condizioni: elevato ossigeno disciolto abbondanza di nutrienti e minerali ricchezza di sostanza organica Si generano le condizioni per la colonizzazione batterica.
10 La pellicola biologica è generalmente costituita da: 20-30% materia cellulare batterica 70-80% minerali Resistente agli attacchi chimici Difficile eliminare gli strati più profondi delle pellicole biologiche La colonizzazione batterica è responsabile anche dei seguenti problemi: scarsa qualità biologica dell acqua emungimento di acqua rossa Distacco di batteri dal biofilm acqua con odore/sapore sgradevole (es. odore di uova marce) corrosione
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12 BIOFILM E MUCILLAGINE
13 Ossidazione e Fermentazione di Ferro Batteri
14 Deposito di minerali: ferro e manganese Fe+++ Fe++ colore rosso/marrone Mn++ Mn++++ colore marrone/nero La trasformazione avviene in ambiente ricco di ossigeno Spesso il deposito di minerali avviene per opera di batteri (ferrobatteri) Per la crescita dei ferrobatteri non è importante quanto ferro è disciolto in acqua, ma che si creino le condizioni per la colonizzazione batterica
15 Deposito di minerali: ferro
16 Deposito di minerali: carbonati Ca++ CaCO3 colore bianco Mg++ MgCO3 colore giallo Interessa principalmente pozzi con acqua dura o medio-dura È legato all equilibrio chimico tra carbonati, bicarbonati e CO2 disciolta
17 Deposito di minerali: carbonato di calcio
18 Diminuzione della portata d acqua erogata Occlusione fisica Crescita di pellicole biologiche Deposito di minerali Flusso difficoltoso dell acqua nella rete idrica Diminuzione dell efficienza idraulica
19 Un caso pratico (I) Situazione iniziale: Portata 260 m3/h (72 l/s) Pressione di esercizio 8 bar Dopo 10 anni: Portata 160 m3/h (44 l/s) Pressione di esercizio 11 bar Risultato: la rete idrica non soddisfa più le esigenze d acqua dell utenza
20 Situazione iniziale: Portata 260 m3/h Potenza assorbita 17,5 Kw Pressione di esercizio 8 bar Funzionamento 10 ore/giorno Alimentazione di rete idrica Richiesta 2600 m3/giorno Consumo elettrico 175 kwh/giorno Spesa per corrente elettrica (ipotizzando funzionamento 330 giorni/anno) 8.300,00 /anno Un caso pratico (II)
21 Un caso pratico (II) Dopo 10 anni: Portata 260 m3/h Potenza assorbita 25 Kw Pressione di esercizio 12 bar Funzionamento 10 ore/giorno Richiesta della rete 2600 m3/giorno Consumo elettrico 250 kwh/giorno Spesa per corrente elettrica ,00 /anno Maggiore spesa per inefficienza rete idrica: ~ 5.090,00 /anno
22 Perdita di efficienza: cosa NON fare Nel caso la rete idrica non fornisca più una portata sufficiente, NON si deve sostituire la pompa esistente con una pompa più potente; questo infatti provoca: Aumento dei consumi di energia Aumento della velocità di flusso dell acqua all interno della rete idrica Aumento della pressione di esercizio per mantenere la portata iniziale richiesta Possibili crepe nella rete causati dalla presenza della maggior pressione Ulteriore peggioramento dell efficienza idraulica
23 Perdita di efficienza: cosa fare N. Il monitoraggio È necessario monitorare: La pressione di esercizio della rete idrica: un aumento della pressione è indice di perdita di efficienza della rete idrica Portata d acqua erogata dalla rete idrica: una sua diminuzione è spesso indice di inefficienza della rete idrica Consumo elettrico della pompa: in caso di inefficienza esso varia
24 2. Prove di portata
25 APPLICAZIONE DEL SISTEMA
26 IL SISTEMA
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28 RISOLUZIONI DELLE PROBLEMATICHE DELLA RETE IDRICA Nel corso del suo funzionamento, la rete idrica non va incontro alle seguenti problematiche: Efficienza idraulica Non corrosione della tubazione Alta qualità biologica dell acqua Acqua odore/sapore gradevole Emungimento di acqua trasparente
29 EFFICIENZA IDRAULICA Rimozione occlusione fisica, e blocco sua riformazione Rimozione di pellicole biologiche e blocco sua riformazione Rimozione deposito di minerali e blocco sua riformazione N.B. L efficienza interessa anche i singoli rubinetti, lavabi, docce e qualsiasi componente intermedio o finale della rete idrica!!
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31 A B A:PRIMA DEL TRATTAMENTO B:DOPO IL TRATTAMENTO
32 C D C:FILTRO PRIMA DEL TRATTAMENTO D:FILTRO DOPO 10 MINUTI DI TRATTAMENTO
33 Rimozione di pellicole biologiche L abbondanza di batteri dipende da: sostanza organica eliminata ossigeno disciolto viene ossidato nutrienti vengono eliminati per legame chimico ph viene tenuto costante nel tempo Non si generano le condizioni per la colonizzazione batterica.
34 Deposito di minerali: ferro e manganese Non avendo un ambiente ricco di ossigeno, e per la mancanza di batteri non avviene la trasformazione. Deposito di minerali: carbonati In pozzi con acqua dura o medio-dura viene tenuto l equilibrio chimico tra carbonati, bicarbonati e CO2 disciolta. NON OCCLUSIONE FISICA!!!!! PRESSIONE E PORTATA COSTANTE!!!!!
35 ABBATTIMENTO DI COSTI DI ESERCIZIO DEI COSTI DEGLI INTERVENTI DI MANUTENZIONE STRAORDINARIA MANUTENZIONE ORDINARIA
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