Il trattamento dell acqua

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1 Il trattamento dell acqua

2 L acqua che beviamo L acqua ha caratteristiche proprie specifiche che la rendono diversa dagli altri liquidi presenti in natura. Grazie a queste caratteristiche ha ospitato e consentito lo sviluppo delle prime forme di vita ed è fondamentale per la sopravvivenza di ogni organismo. È assodato come lo sconvolgimento dell equilibrio idrico come primo effetto della industrializzazione e l introduzione di nuovi processi produttivi abbiano segnato il via ad un incontrollato degrado qualitativo e quantitativo delle risorse idriche cui è subordinato il pericolo di una lenta e irreversibile degradazione dell habitat. Non fa eccezione l uomo, che ogni giorno deve introdurne una quantità adeguata per compensare le perdite e garantire le condizioni ottimali per la salute del proprio corpo. Ma, se da un lato è vero che le cause sono principalmente da attribuirsi alla incontrollata evoluzione dell era industriale, è altresì vero, e dobbiamo riconoscerlo, che proprio l industria per prima ha saputo inquadrare a largo raggio il problema concentrandosi nella ricerca di nuove tecnologie dando risposte concrete ed immediate. Sempre più si sviluppa la consapevolezza che l acqua è un bene prezioso, indispensabile a tutte le attività umane, che le disponibilità di acqua dolce non sono inesauribili e che alterare la qualità dell acqua significa nuocere alla vita dell uomo e degli esseri viventi che da essa ne dipendono. Questo catalogo approfondisce le conoscenze sul ruolo dell acqua, sulla sua importanza per la salute e per meglio orientare i comportamenti e le scelte di ogni giorno. 2 Manuale Acqua Lamborghini.indd 2 04/09/

3 Il trattamento dell acqua L enorme sviluppo industriale ed il conseguente aumento di consumi hanno portato ad un continuo maggiore consumo dell acqua: uno dei più importanti elementi necessari alla vita. All aumento di richiesta di acqua, si è fatto fronte cercando nuove falde a profondità sempre maggiori oppure prelevando acqua dai laghi o fiumi e trattandole opportunamente per renderle potabili. Ecco quindi giungere alle nostre casa acque, che pur essendo potabili, non hanno nè un aspetto nè un sapore gradevole. Da qui, la necessità di dotare ogni abilitazione di quegli apparecchi che permettono di rendere l acqua più accettabile per il normale uso domestico, sanitario, tecnologico. In aggiunta a quanto sopra esposto, si tenga presente che moltissime industrie hanno la necessità di utilizzare per i loro cicli tecnologici, acqua con particolari caratteristiche. Da qui deriva un grandissimo campo di impiego degli apparecchi per il trattamento dell acqua. 3 Manuale Acqua Lamborghini.indd 3 04/09/

4 Indice L acqua che beviamo 1. Conoscere l acqua Caratteristiche fisiche ed organolettiche dell acqua Caratteristiche chimiche dell acqua Caratteristiche biologiche dell acqua Unità di misura Analisi dell acqua e limiti di accettabilità Parametri microbiologici e chimici Parametri indicatori Parametri da analizzare Trattamenti dell acqua Trattamenti inerenti alle caratteristiche fisiche ed organolettiche Trattamenti inerenti alle caratteristiche chimiche Demanganizzazione Osmosi inversa Clorazione e filtrazione Filtrazione con apparecchi deferrizzatori Inibizione delle acque rosse da corrosione con inibitori Sistemi per la protezione contro la corrosione Torbidità e filtrazione Trattamenti inerenti alle caratteristiche biologiche Clorazione e filtrazione su carbone attivo Trattamenti di addolcimento I danni provocati dalla durezza Addolcimento con resine scambiatrici di ioni Capacità ciclica e metro cubo grado (m 3 F) Riferimenti legislativi e schemi Decreti legge Acqua sanitaria Riscaldamento Raffreddamento ed umidificazione Installazione - Progettazione D.P.R. nr. 74/ D.P.R. nr. 59 del 02/04/ Estratto D.P.R Esempio di trattamento acqua di una casa Schemi trattamenti acqua del D.P.R. 59/ Trattamenti Trattamento generatore di vapore Esempio di calcolo di un addolcitore per caldaia a vapore a bassa pressione Caratteristiche dell acqua Circuiti con acqua surriscaldata Trattamento impianti di raffreddamento Trattamento anti legionella Situazioni a rischio Impianti a rischio Come prevenire Affinaggio acqua potabile Microfiltrazione Ametista Osmosi inversa Diamante

5 1 Conoscere l acqua

6 1. Conoscere l acqua Conoscere l acqua L acqua dei mari e dei laghi, sotto l azione del sole, evapora in quantità enormi, si condensa in nubi per poi precipitare nuovamente sulla terra sotto forma di pioggia, neve o grandine, in un inarrestabile e perfetto ciclo naturale. Giunta sulla terra, si raccoglie in ruscelli e fiumi per ritornare al mare. In questa corsa al mare, discioglie rocce e minerali che incontra sul suo cammino arricchendosi quindi di queste sostanze. Precipitazioni Venti che spingono le nubi sulla terra ferma Evaporazione Ritorno delle acque superficiali e sotteranee al mare Mare Le acque vengono classificate in base alle loro: caratteristiche fisiche ed organolettiche caratteristiche chimiche caratteristiche biologiche Le caratteristiche fisiche ed organolettiche riguardano la struttura esterna dell acqua, ovvero ciò che è percepibile alla vista, all odorato e al gusto. Esse considerano la temperatura, la torbidità, il colore, il sapore e l odore. Tutti questi caratteri devono essere costanti per garantire la sicurezza di una falda e ciò accade normalmente a profondità non inquinabili con elementi di superficie (vedi punto 1.1 pag. 7). Le caratteristiche chimiche considerano sali, i gas (ossigeno, anidride carbonica, ecc.) e le sostanze organiche disciolte nell acqua (vedi punto 1.2 pag. 7). Le caratteristiche biologiche si riferiscono alla presenza nell acqua di batteri ed organismi (bacterium coli, cocchi, uova di vermi, ecc.) più o meno nocivi alla salute umana e del bestiame. Tali batteri ed organismi sono normalmente raccolti dall acqua nello scorrere attraverso sostanze in decomposizione (vedi punto 1.3 pag. 8). Manuale trattamento acqua 6

7 1.1 Caratteristiche fisiche ed organolettiche dell acqua Le caratteristiche fisiche ed organolettiche più importanti ai fini della nostra breve trattazione, sono: Colore L acqua deve essere incolore; in presenza di colorazione anomala occorre accertare se è derivata da sostanze pericolose oppure innocue. Odore L acqua deve essere inodore. Sapore L acqua deve essere insapore: se ha un sapore, occorre accertarne la causa. Torbidità L acqua deve essere limpida; in presenza di torbidità occorre accertarne la provenienza. 1.2 Caratteristiche chimiche dell acqua L acqua viene espressa chimicamente dalla formula H2O. Purtroppo (o per fortuna), in natura non è possibile trovarla allo stato puro, ma presenta sempre, disciolte in varia misura, molte delle sostanze con le quali viene a contatto. Alcuni di questi sali vi si trovano però con maggiore frequenza e in maggiore quantità: i sali di calcio e magnesio per esempio. Contrariamente agli altri, i sali di calcio e magnesio hanno tendenza a diventare solubili ed a depositarsi sulle pareti quando l acqua viene riscaldata. È questa la cosiddetta durezza dell acqua; quindi: la durezza dell acqua indica il contenuto di sali di calci e magnesio. A questo punto è inutile sottolineare la differenza fra salinità e durezza di un acqua: la salinità indica il contenuto totale di sali (di qualunque tipo che essi siano) mentre la durezza indica solamente il contenuto di sali calcio e magnesio. I più importanti sali dell acqua sono: (vedi tabella sottostante). Bicarbonato di calcio Bicarbonato di magnesio Carbonato di calcio Carbonato di magnesio Solfato di calcio Solfato di magnesio Cloruro di calcio Cloruro di magnesio Durezza temporanea Durezza permanente Durezza Totale F Salinità totale Cloruro di sodio Carbonato di sodio Bicarbonato di sodio Carbonato di ferro 7

8 1. Conoscere l acqua Un altra caratteristica chimica importante per un acqua è la presenza di ferro. È questo uno degli elementi più fastidiosi in quanto tende a precipitare formando fanghi e depositi color ruggine rendendo l acqua di color giallo sporco. Molti altri composti possono essere presenti in acqua, (quali per esempio nitrati, solfati, cloruri, cloro, arsenico) e per ognuno di questi c è un limite oltre il quale l acqua non viene più considerata potabile. Esiste un altra caratteristica chimica dell acqua che occorre controllare: il ph. Il ph indica l acidità o la basicità (alcalinità) di una soluzione. Scala ph Acido forte Neutro Base forte Acidi Sali Basi Dal grafico si può osservare che un acido avrà un ph che si trova fra 0 e 7 mentre una base ha un ph che si trova fra 7 e 14. Tutti gli elementi neutri hanno ph 7. L acqua dovrebbe aver teoricamente ph 7; in realtà il suo valore è determinato dalla natura dei sali in essa contenuti, e la si ritiene potabile quando il ph è compreso fra 6,5 e 8, Caratteristiche biologiche dell acqua Per caratteristica biologica dell acqua si intende la quantità e la natura dei batteri presenti nel campione sottoposto ad accertamenti microbiologici. (Per limiti vedi capitolo 2.3). 1.4 Unità di misura La quantità di sale o di un gas contenuto nell acqua viene espressa secondo l unità di misura astratta p.p.m. (parti per milione). 1 p.p.m. = 1 mg/l = 1 g/mc La relazione è di per sé chiara poiché sia il mg che il g sono la milionesima parte rispettivamente del litro e del mc. Quindi parlando per esempio della quantità di ferro contenuta in un acqua si potrà indifferentemente dire: 3 p.p.m. o 3 mg/l o 3 g/mc. La durezza viene invece generalmente espressa in F (gradi francesi). La relazione con i p.p.m. è la seguente: 1 F = 10 p.p.m. = 10 mg/l = 10 g/mc Tavola di conversione unità di misura della durezza Unità di misura p.p.m. F dh C Parti per milione p.p.m. Gradi francesi F Gradi tedeschi dh Gradi inglesi C 1 0,1 0,056 0, ,56 0,72 17,8 1,78 1 1,24 14,3 1,43 0,8 1 Manuale trattamento acqua 8

9 1.5 Analisi dell acqua e limiti di accettabilità Trovandoci di fronte ad una problematica legata alle caratteristiche più o meno accettabili di un acqua di pozzo o falda freatica superficiale è assolutamente necessario effettuare un attenta analisi chimico-fisica e batteriologica di competenza dei Presidi Sanitari di zona (ASL) o presso laboratori chimici riconosciuti. Solo in seguito, tenendo conto dell uso a cui l acqua è destinata, sarà possibile ottimizzare la scelta dell impianto più appropriato. Nel caso più comune in cui l acqua da trattare fosse acqua di acquedotto e debba essere utilizzata per usi domestici, è sufficiente effettuare la prova della durezza e, in caso di necessità, installare un addolcitore senza ulteriori analisi, dato che l acqua di un acquedotto deve essere potabile. Schema indicativo Impianto di disinfezione - filtrazione - purificazione - addolcimento - inibizione di corrosione 1 Acqua calda sanitaria Entrata acqua grezza Utilizzo Quadro elettrico 2 Valvola d intercettazione 3 Interruttore a galleggiante 4 Pompa dosatrice 5 Serbatoio prodotto chimico 6 Vasca di contatto 7 Pompa 8 Autoclave e inverter 9 FIltro torbidità 10 Filtro purificatore 11 Addolcitore 12 Dosatore Attenzione: il benestare per uso alimentare deve essere rilasciato dal laboratorio provinciale d igiene e profilassi. 9

10 1. Conoscere l acqua Parametri microbiologici e chimici Estratto del Decreto Legislativo 2 febbraio 2011, n. 31 Parametri microbiologici ALLEGATO 1 PARAMETRI E VALORI DI PARAMETRO PARTE A Parametri chimici PARTE B Manuale trattamento acqua 10

11 Indipendentemente dalla sensibilità del metodo analitico utilizzato, il risultato deve essere espresso indicando lo stesso numero di decimali riportato in tabella per il valore di parametro. 11

12 1. Conoscere l acqua Manuale trattamento acqua 12

13 1.5.2 Parametri indicatori Parametri indicatori PARTE C 13

14 1. Conoscere l acqua Indipendentemente dalla sensibilità del metodo analitico utilizzato, il risultato deve essere espresso indicando lo stesso numero di decimali riportato in tabella per il valore di parametro. * Valori consigliati: F ** Valore massimo consigliato: mg/l *** Valore consigliato: 0,2 mg/l (se impiegato) 1 Alghe 1 l 2 Batteriofagi anti-e.coli 100 l 3 Nematodi a vita libera 1 l 4 Enterobatteri patogeni 1 l 5 Enterovirus 100 l 6 Funghi 100 ml 7 Protozoi 100 l 8 Pseudomonas aeruginosa 250 ml 9 Stafilococchi patogeni 250 ml Manuale trattamento acqua Avvertenza: fermo restando quanto sdisposto dall art. 8, comma 3, a giudizio dell Autorità sanitaria competente, potrà essere effettuata la ricerca concernente i seguenti parametri accessori con i rispettivi volumi di riferimento in tabella. Tali parametri vanno ricercati con le metodiche di cui all art. 8, comma3. Devono comunque essere costantemente assenti nelle acque destinate al consumo umano gli Enterovirus, i Batteriofagi anti-e.coli, gli Enterobatteri patogeni e gli Stafilococchi patogeni. 14

15 1.5.3 Parametri da analizzare Parametri da analizzare 1. Controllo di routine ALLEGATO 2 CONTROLLO TABELLA A Il controllo di routine mira a fornire ad intervalli regolari informazioni sulla qualità organolettica e microbiologica delle acque fornite per il consumo umano nonchè informazioni sull efficacia degli eventuali trattamenti dell acqua potabile (in particolare di disinfezione), per accertare se le acque destinate al consumo umano rispondono o no ai pertinenti valori di parametro fissati dal presente decreto. Vanno sottoposti a controllo di routine almeno i seguenti parametri: Alluminio (Nota 1) Ammonio Colore Conduttività Clostridium perfringens (spore comprese) (Nota 2) Escherichia coli (E.coli) Concentrazione ioni idrogeno Ferro (Nota 1) Nitriti (Nota 3) Odore Pseudomonas aeruginosa (Nota 4) Sapore Conteggio delle colonie a 22 C e 37 C (Nota 4) Batteri coliformi a 37 C Torbidità Disinfettante residuo (se impiegato) 2. Controllo di verifica Il controllo di verifica mira a fornire le informazioni necessarie per accertare se tutti i valori di parametro contenuti nel decreto sono rispettati. Tutti i parametri fissati sono soggetti a controllo di verifica, a meno che l Azienda unità sanitaria locale competente al controllo non stabilisca che, per un periodo determinato, è improbabile che un parametro si ritrovi in un dato approvvigionamento d acqua in concentrazioni tali da far prevedere il rischio di un mancato rispetto del relativo valore di parametro. Il presente punto non si applica ai parametri di radioattività. 15

16 Note Manuale trattamento acqua 16

17 2 Trattamenti dell acqua 17

18 2. Trattamenti dell acqua 2.1 Trattamenti inerenti alle caratteristiche fisiche ed organolettiche Colore Il trattamento previsto è la filtrazione. Prima di tutto occorre stabilire se la colorazione è dovuta ad elementi pericolosi; in questo caso sono necessari trattamenti particolari che occorre stabilire di volta in volta in accordo con il nostro Ufficio Pre-vendita Trattamento acqua. Odore Il trattamento previsto è la filtrazione attraverso il carbone attivo. Anche in questo caso occorre però accertarsi prima che gli odori presenti non siano dovuti a sostanze pericolose; in questo caso interpellare l Ufficio Pre-vendita Trattamento acqua. Sapore Il trattamento previsto è la filtrazione attraverso il carbone attivo. Anche in questo caso occorre però accertarsi prima che gli odori presenti non siano dovuti a sostanze pericolose; in questo caso interpellare l Ufficio Pre-vendita Trattamento acqua. Torbidità Il trattamento previsto è la filtrazione. Occorre sempre esaminare che la torbità non derivi da sostanze pericolose. 2.2 Trattamenti inerenti alle caratteristiche chimiche Eliminazione della durezza Il trattamento previsto è l addolcimento con resine scambiatrici di ioni. Con questo trattamento si trasformano i sali di calcio e magnesio, che tendono a depositarsi in seguito ad un riscaldamento dell acqua, in sali di sodio che restano in soluzione anche in seguito al riscaldamento. Per un più approfondito esame dell argomento vi rimandiamo a pag. 24. Riduzione ad eliminazione della salinità Uno dei trattamenti previsti è l osmosi inversa Demanganizzazione Il manganese ha un comportamento identico a quello del ferro ed il trattamento risulta essere, di conseguenza, del tutto simile; anzi, dato che il più delle volte ferro e manganese sono presenti nelle acque contemporaneamente, contemporanea è anche l eliminazione dei due metalli. L unica avvertenza è quella di ricordarsi che il manganese è meno reattivo del ferro, per cui anche utilizzando filtri multistrato ad effetto catalitico, è necessario ridurre la velocità di attraversamento da 40 m/h a 20 m/h o anche meno, in funzione della quantità di manganese presente e del mezzo ossidante utilizzato. Manuale trattamento acqua 18

19 2.2.2 Osmosi inversa È un moderno processo chimico ottenuto tramite membrane semipermeabili in regime di forte turbolenza. Consente la separazione di particelle di dimensione atomiche, e quindi è applicabile quando è necessario ridurre la salinità, tanto da rendere potabile anche l acqua di mare. Riduzione ad eliminazione del ferro I trattamenti previsti sono la clorazione e filtrazione: filtrazione con apparecchi deferrizzatori, inibizione delle acque con presenza di ferro da corrosione con prodotti inibitori Clorazione e filtrazione Per trattare acque ferrose che escono limpide alla fonte (con ferro ferroso disciolto e ionico), e non si voglia e non si possa usare l addolcimento con resine scambiatrici, occorre clorare l acqua per ossidare il ferro ferroso, renderlo ferrico e farlo così precipitare onde rendere possibile la filtrazione dell acqua (vedi torbidità ). Gli impianti necessari sono: pompe dosatrici di cloro, filtri a quarzo per filtrare il precipitato ed eventuale filtro di carbone attivo per togliere il cloro residuo rimasto nell acqua. Tempo di contatto: minuti fra clorazione e filtrazione Filtrazione con apparecchi deferrizzatori Sono apparecchi appositamente studiati per l eliminazione del ferro e si basano sulla proprietà catalitica di alcuni minerali che procurano l ossidazione del ferro in soluzione e la successiva filtrazione meccanica. Deferrizzazione 19

20 2. Trattamenti dell acqua Inibizione delle acque rosse con inibitori Ove, per ragioni economiche o di spazio, non sia possibile operare con uno dei trattamenti (vedi pagina precedente), può venire impiegata come tampone una adeguata iniezione di prodotto chimico a base di inibitori. Si possono ottenere apprezzabili risultati senza ricorrere a successive filtrazioni se l acqua da trattare è di buon aspetto e non contiene ferro allo stato ossidato, ossia sottoforma di precipitati Sistemi per la protezione contro la corrosione Per evitare o ridurre l entità di questi fenomeni, viene consigliata l installazione di dosatori automatici di inibitori oppure pompe dosatrici con relativo prodotto chimico. L azione dei prodotti chimici permette anche un rallentamento della formazione delle incrostazioni, inibendo la durezza dell acqua e facendo sì che i carbonati di calcio e magnesio restino in soluzione. Questa proprietà vale fino a 60 C di temperatura, sopra alla quale si ha precipitazione non solo della durezza ma anche degli inibitori. Si vede quindi come i dosatori di inibitori siano di grande efficacia sia sotto l aspetto tecnico che sotto l aspetto economico, agendo come anticorrosivi e antincrostanti. Il loro impiego trova riscontro installato a monte delle moderne caldaie murali o scaldabagni per evitare periodiche ed onerose disincrostazioni degli scambiatori o delle resistenze delle lavatrici. (vedi DPR59 del art.4 comma 14). B 1 P P Filtro 2 Addolcitore 3 Stazione dosaggio prodotto inibitore 4 Bollitore B Valvola di by-pass P Valvole di prelievo Trattamento di fi ltrazione, addolcimento e dosaggio prodotto contro la corrosione e l incrostazione Manuale trattamento acqua 20

21 2.2.7 Torbidità e filtrazione Per togliere la torbidità dell acqua (fango, sabbia, particelle sospese di ogni altro genere) si usa la filtrazione. Si tratta di un processo di depurazione che si compie facendo passare l acqua da trattare attraverso un mezzo filtrante (ghiaia, sabbia quarzifera, materiali porosi, ecc.) più o meno raffinato a seconda delle dimensioni del materiale da trattenere e della velocità di filtrazione desiderata. Quando il torbidume trattenuto arriva ad intasare il filtro, ne diminuisce il rendimento fino ad impedire il passaggio dell acqua. Prima che ciò avvenga occorre pulire opportunamente il filtro. La pulizia del filtro può avvenire in modi diversi, a seconda del materiale filtrante usato. Di norma si utilizzano lavaggi in controcorrente; nel tempo può essere necessaria la sostituzione del materiale filtrante. Filtri I filtri vengono classificati a seconda delle caratteristiche costruttive in: filtri a cartuccia (FCA e FCP) filtri automatici a letto filtrante multistrato (FT) La quantità di acqua filtrata si determina soltanto in pratica e corrisponde al tempo che intercorre fra un lavaggio e l altro. La velocità e la qualità della filtrazione sono termini in opposizione tra loro perché ad alta velocità di flusso corrisponde cattiva qualità e viceversa (si intende che ciò vale a parità sia di materiale filtrante che di dimensione del letto filtrante). La torbidità si riscontra maggiormente in acque di pozzo ed è normalmente provocata da argilla e sabbia. Negli acquedotti è spesso dovuta a residui rugginosi e calcarei che si sono staccati dalle tubazioni di distribuzione. La torbidità è un fenomeno che si riscontra anche nelle acque di superficie. I maggiori danni provocati dalla torbidità sono: non potabilità ostruzione degli impianti dovuta a depositi di limo o altro materiale corrosione delle reti di distribuzione a causa dell abrasione I filtri a cartuccia modelli, FCP o FCA sono adatti soprattutto per usi domestici o per protezioni di apparecchiature (per esempio a monte di un addolcitore affinchè granelli di sabbia non vadano a rovinare la valvola di comando). Schema Successione fasi di lavoro di un filtro auomatico (FT) 21

22 2. Trattamenti dell acqua 2.3 Trattamenti inerenti alle caratteristiche biologiche Come si è visto, l acqua per uso potabile deve essere assolutamente priva di inquinamento batteriologico. Il pericolo per la salute, in caso di inquinamento, è notevole e può avere conseguenze gravissime (entercolite, epatite virale, tifo ecc.). Le acque più soggette a questo pericolo sono quelle superficiali e quelle prelevate dai pozzi profondi meno di metri. Nel caso di pozzi, il pericolo sussiste anche a profondità maggiori se il costruttore del pozzo stesso ha mal cementato le falde superiori, permettendo così un contatto diretto tra falda e falda. I casi più comuni di inquinamento sono provocati da pozzi neri perdenti e da scarichi di liquame. L inquinamento batteriologico è tanto più pericoloso in quanto l analisi per riscontrarlo richiede un minimo di 24 ore: l unica possibilità di difesa consiste quindi nella prevenzione. Il disinfettante più usato per potabilizzare l acqua è il cloro con i suoi derivati. Per i piccoli impianti privati si usa normalmente l ipoclorito di sodio, sia per la sua minore pericolosità e la maggior maneggevolezza, che per il basso costo di gestione Clorazione e filtrazione su carbone attivo La clorazione viene effettuata tramite iniezione di cloro in piccole quantità. L effetto sulle sostanze organiche è dovuto alla fortissima azione ossidante che il cloro sviluppa a contatto con l acqua e che agisce e si completa nell arco di circa trenta minuti. Trascorso tale periodo si potrà avere la certezza di aver totalmente distrutto la fauna batterica dell acqua, ovviando a qualsiasi possibilità di presenza di elementi patogeni. L estrema precisione dei dosaggi proporzionali che è possibile ottenere con le moderne pompe dosatrici è tale da consentire le più ampie garanzie. Dal momento che un dosaggio per difetto produrebbe possibili fughe di sostanze patogene, la clorazione avviene, di norma, leggermente per eccesso. Una volta accertata in laboratorio la quantità esatta di sostanze organiche presenti, si inietta il cloro in modo da garantire l assoluta sterilità dell acqua, anche a valle di eventuali vasche di raccolta, di stazioni di pompaggio, di condutture, fino ai rubinetti dell utenza. A questo criterio così rigido è da imputare il fatto che, particolarmente nel periodo estivo, dai nostri rubinetti sgorga acqua il cui odore e sapore possono, in alcuni casi, ricordare quelli del cloro. A completamento l acqua viene ripresa dal serbatoio per essere poi inviata ad un filtro multistrato a sabbia e quindi su di un altro a carbone attivato che elimina l eccesso di cloro residuo e di sostanze organiche. Manuale trattamento acqua 22

23 Schema indicativo Impianto di disinfezione - filtrazione - purificazione 5 Entrata acqua grezza 4 6 Utilizzo Pompa pozzo 2 Pompa dosatrice 3 Serbatoio prodotto chimico (cloro) 4 Valvola d intercettazione NC 5 Quadro elettrico 6 Interruttore a galleggiante 7 Vasca di contatto 8 Pompa 9 Autoclave o inverter 10 Filtro torbidità 11 Filtro purificatore Attenzione: il benestare per uso alimentare deve essere rilasciato dal laboratorio provinciale d igiene e profilassi. Mediante il by-pass all uscita del filtro purificatore (11) si regola un dosaggio di 0,2-0,3 p.p.m. di cloro per ottenere la copertura e garantire la potabilità. In molti casi per ragioni di costo, si può evitare l installazione del filtro a carbone attivo; perciò l acqua all uscita della vasca viene inviata direttamente all utenza. Sulle acque di pozzo conviene sempre consigliare l installazione di un cloratore per garantire la protezione da eventuali inquinamenti (in molti Paesi ciò è obbligatorio). Qualora la disinfezione debba avvenire in piccoli acquedotti comunali o privati, è opportuno consigliare la clorazione con controllo automatico dell eccesso di cloro (clororesiduometro): un apparecchiatura di analisi in continuo del cloro in eccesso regola automaticamente il dosaggio del medesimo secondo la reale richiesta. N.B. Per una richiesta di preventivo è necessario che il pozzo risulti dichiarato all ASL ed essere in possesso di analisi chimiche e batteriologiche avute recentemente. 23

24 2. Trattamenti dell acqua 2.4 Trattamenti di addolcimento Danni provocati dalla durezza I danni provocati dalla durezza possono essere enormi e costringere talvolta alla sostituzione di intere reti di distribuzione o a sostituzioni di apparecchi dopo brevi periodi di funzionamento. La formazione dei depositi calcarei è tanto più rapida ed accentuata quanto più alta è la temperatura. A seconda del tenore di durezza dell acqua i danni procurati dalle incrostazioni possono apparire dopo qualche mese o qualche anno, ma di certo saranno inevitabili se non si interviene con il corretto trattamento. In particolare, possiamo dire che i maggiori danni si hanno sottoforma di: Occlusione delle tubazioni di adduzione. Incrostazione di caldaie, boiler, resistenza delle lavatrici, ecc. con conseguente maggior consumo di energia sino alla rottura o inattivazione delle apparecchiature in quanto il calcare è un ottimo isolante termico. In rapporto al calcare depositato, 1 mm di calcare aumenta i consumi di energia o combustibile del 18%. Maggior consumo di detersivo valutabile intorno al 50-70% dovuto alla neutralizzazione di alcune sostanze attive dello stesso da parte del calcio e del magnesio, con conseguente precipitazione sui tessuti, provocando minor pulizia, irruvidimento ed infeltrimento. Cattiva cottura dei cibi che perdono di sapore, in particolar modo i legumi poiché sulla loro superficie si forma una pellicola di calcio. L acqua dura provoca inoltre lo screpolamento della pelle, poiché precipitando sulla stessa impedisce la naturale secrezione protettiva. 1 mm di calcare = 18% di aumento consumi energetici 30% 20% 18% 10% Risparmio acqua addolcita Biancheria Indumenti 1 mm 2 mm Acqua addolcita 30% 40% 60% 100% Energia Riscaldamento Detersivo Sapone Ammorbidente Manutenzione Occlusione impianti Manuale trattamento acqua 24

25 Mappa della durezza secondo medie regionali Media - 20 F Dura - 35 F Durissima - oltre 40 F Addolcimento con resine scambiatrici di ioni Le resine scambiatrici di ioni sono il mezzo più moderno ed efficace per l addolcimento delle acque. Per scambio ionico si intende la sostituzione di un sale con un sale diverso, realizzata a livello chimico a mezzo di un elemento scambiatore. Queste resine a base libera hanno rivelato, oltre a caratteristiche di estrema praticità, un elevata capacità di scambio (50-60 grammi di CaCO3 per litro) che ha fruttato loro un larghissimo impiego nei settori dell addolcimento e della demineralizzazione. Vediamo ora le particolari caratteristiche delle resine ed il loro funzionamento. Si è detto che nella loro struttura reticolare è stata lasciata una base libera con funzioni di scambio. Sappiamo anche che il sale usato come elemento di scambio è il cloruro di sodio (NaCI), in virtù della sua altissima solubità. 25

26 2. Trattamenti dell acqua Quando nelle resine (cationiche forti in ciclo sodico) questa base libera viene saturata di sodio, le resine stesse sono pronte allo scambio. Non appena saranno attraversate dall acqua dura, per affinità naturale, cattureranno lo ione calcio e cederanno lo ione sodio. Si sarà così realizzato il processo di scambio. Il fenomeno è istantaneo o, perlomeno, può essere considerato tale. Abbiamo visto però che, per compiere questa operazione, le resine cedono sodio e potranno cederne fino a quando questo non si sarà esaurito. Una volta terminata la loro scorta, le resine saranno sature di calcio e il processo di scambio si arresterà fino a quando non verranno nuovamente fornite di sodio e così rimesse in condizioni di riprendere un nuovo ciclo di addolcimento. Questa operazione viene comunemente chiamata rigenerazione. In pratica si tratta del processo inverso: in un primo momento le resine hanno spontaneamente ceduto sodio e catturato calcio (fase di addolcimento); nel secondo caso invece, dovranno riassumere forzatamente il sodio abbandonando il calcio (fase di rigenerazione). Avverrà così, sulle resine, lo scambio inverso, mentre l acqua del processo di rigenerazione verrà ovviamente scaricata. FASE DI ADDOLCIMENTO ACQUA DURA FASE DI RIGENERAZIONE RIGENERANTE Capacità ciclica e metro cubo grado (m 3 F) Per capacità ciclica si intende la resa effettiva di un addolcitore, cioè la quantità di acqua priva di durezza che l addolcitore riesce a erogare prima di essere rigenerato nuovamente con NaCl (cloruro di sodio). Per fare un esempio pratico si può paragonare l addolcitore ad un auto. L auto con un certo quantitativo di carburante può percorrere una determinata distanza: questa distanza è la capacità effettiva dell auto prima che sia necessario un rifornimento di carburante. Anche la capacità ciclica ha una sua misura e cioè m 3 F. Poiché ogni acqua ha una sua durezza (per esempio ci sono acque con durezza 5 F, altre con 40 F, ecc.), è chiaro che la quantità di acqua effettivamente erogata dipende dalla sua durezza; precisamente più un acqua è dura, meno m 3 di acqua addolcita si potranno ottenere. Così, noto il valore di capacità in m 3 F (derivato dalle tavole di capacità per ogni apparecchio) e conoscendo la durezza in gradi francesi ( F), si risale agevolmente al quantitativo di acqua che un apparecchio può erogare prima di essere rigenerato, dividendo la capacità per i gradi francesi; il quoziente ottenuto esprime la quantità in metri cubi (m 3 ) di acqua trattata a 0 F con ogni rigenerazione. Ca CO 3 Na Cl Ca CO 3 Ca CO 3 Na Cl Na Cl Esempio Ca CO 3 Na Ca CO 3 Na Na Ca CO 3 Na Cl Na Cl Ca Ca Ca Na Cl Avendo un addolcitore con capacità di 100 m 3 F e l acqua da trattare a 25 F, il quantitativo trattato risulterà: Na RESINA Na Ca CO 3 Na Na Ca CO 3 Na Na Ca RESINA Ca Cl Ca Ca Na Ca Cl 100/25 = 4 m 3 di acqua addolcita Na 2 CO 3 ACQUA ADDOLCITA Na 2 CO 3 Na Cl ACQUA ALLO SCARICO Ca Cl Con lo stesso apparecchio della medesima capacità e acqua a 30 F, il quantitativo risulterà: Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 Ca Cl Ca Cl 100/30 = 3,3 m 3 di acqua addolcita Manuale trattamento acqua 26

27 Raggiunto il limite di acqua trattata, nell addolcitore non avviene più alcuna reazione chimica: pertanto, ad un analisi, l acqua di uscita risulterà con la stessa durezza dell acqua di entrata. La capacità ciclica è variabile secondo la quantità di NaCl cioè cloruro di sodio usato per la rigenerazione. I quantitativi di cloruro di sodio consigliati dai vari costruttori di resine vanno da 50 g a 350 g per litro di resina, (infatti la resina viene sempre venduta a litri ed anche gli addolcitori vengono classificati in funzione dei litri di resina contenuti). Usando quantitativi inferiori a 40 g/l la resina non viene sufficientemente rigenerata, mentre con quantitativi superiori a 350 g/l l aumento di capacità non sarebbe più apprezzabile e risulterebbe un inutile spreco di sale. Dati rilevati dalle tavole di capacità fornite dai costruttori delle resine indicano che la capacità di scambio non è direttamente proporzionale all aumento del consumo di sale per litro di resina. Nel calcolo delle tavole di capacità per ogni apparecchio si è usato un quantitativo minimo di 120 g di cloruro di sodio per ogni litro di resina ed un massimo di 250 g. Questi valori sono stati scelti appositamente per massimizzare lo scambio e minimizzare il consumo di sale, ottimizzando l addolcitore. Diagramma dei livelli rigenerativi Capacità di scambio - g CaCO Si tenga presente che ogni persona consuma mediamente da 150 a 200 litri di acqua giornalmente. Sembra un dato eccessivo, ma il calcolo finale dei consumi arriva senz altro a questi valori. In un appartamento moderno si trovano elettrodomestici come lavatrici e lavastoviglie: anche questi necessitano di acqua addolcita; in cucina si usa molta acqua per lavare la verdura, la frutta, la carne, per la cottura delle vivande, ecc. La pulizia personale richiede molta acqua ed anche questa è addolcita. Un dato molto interessante è fornito soprattutto dalle bollette di consumo; si tenga presente che il consumo di acqua in estate è sempre superiore al consumo relativo al periodo invernale. Dai consumi rilevati al contatore dovrà essere tolto il quantitativo eventuale usato per l irrigazione del giardino o dell orto, che per ragioni di costo è bene non trattare. Diamo di seguito, alcuni dati indicativi di portata in litri al minuto riguardante gli utilizzi di un abitazione privata: Descrizione Portata litri/minuto Vasca da bagno 18 Lavabo da bagno 12 Bidet 12 Vaso con cassetta 6 (15 lt. per ogni carico) Lavello da cucina 12 Lavatrice 6 Lavastoviglie 6 Doccia Livello rigenerativo - g NaCl/l resina Alcuni parametri indicatori Dopo l addolcimento, nell acqua potabile, il sodio non deve oltrepassare i 200 mg/l. Durezza: valori consigliati F. Vedi approfondimento si veda pagina

28 2. Trattamenti dell acqua Dalle tabelle è possibile, con una sufficiente approssimazione, rilevare la portata istantanea che deve essere soddisfatta dall addolcitore. Per un corretto dimensionamento, è bene tenere presente che difficilmente tutte le utenze saranno aperte contemporaneamente e pertanto si dovrà applicare il coefficiente di contemporaneità descritto più sotto. Nr. rubinetti utilizzatori Coefficiente di contemporaneità ,3 0,22 0,19 0,18 Pertanto, dopo aver rilevato il numero degli utilizzatori e determinato la somma del quantitativo globale, si applica il fattore di contemporaneità. Il valore trovato è la portata massima, in litri al minuto, che deve essere soddisfatta dall addolcitore senza un eccessiva perdita di carico. Si supponga di dover installare un addolcitore in un piccolo condominio di 4 appartamenti utilizzante acqua di acquedotto. In questo caso non occorrono analisi complete, ma solo la conoscenza della durezza. Supponiamo che l acqua dell acquedotto abbia una durezza di 30 F e che ogni appartamento sia dotato di un solo servizio e sia abitato da 4 persone. In totale, nel condominio abbiamo quindi 16 persone, 4 appartamenti e 4 servizi. Dalla tabella di pagina 28 troviamo che il consumo medio giornaliero totale è di litri di acqua al giorno, corrispondente a 150 litri al giorno per persona. Sempre dalla tabella ricaviamo una portata media per il condominio di 55 l/min. La capacità ciclica dell addolcitore da installare dovrà essere: L addolcitore che dovremo scegliere dovrà soddisfare la portata indicativa di 55 l/min e dovrà avere una capacità ciclica pari ad almeno 72 m 3 F. Dalle tavole delle caratteristiche tecniche si nota che l addolcitore che può essere installato è il nostro Double 35 E. L apparecchio offre una portata media di fino ad un massimo di l/h e, avendo una capacità ciclica massima di 210 m 3 F, può essere rigenerato ogni 2 giorni. Infatti 210 m 3 F > 72 x 2 Da notare che, nonostante il Double 35 E abbia una portata massima di 45 l/min, inferiore ai 55 l/min ipotizzati, è comunque idoneo in quanto si può trattare non tutta la durezza, ma solo la maggior parte (vedi pagine seguenti per approfondimenti). Il consumo medio giornaliero gioca quindi un ruolo determinante ai fini del corretto dimensionamento degli impianti a resine scambiatrici di ioni: per un corretto dimensionamento dei consumi è sempre buona norma affidarsi ad un professionista. 30 F x 2.4 m 3 = 72 m 3 F Manuale trattamento acqua 28

29 Per una stima dei consumi giornalieri si possono utilizzare tabelle empiriche come la seguente: Abitazioni civili l/giorno/abitante Scuola 20 l/giorno/allievo Caserme 200 l/giorno/persona Prigioni 100 l/giorno/persona Ospizi/orfanotrofi 300 l/giorno/persona Ospedali 400 l/giorno/degente Alberghi l/giorno/persona Uffici 20 l/giorno/persona Lavanderie l/kg biancheria Mense l/giorno/persona Allevamento polli 40 l/giorno/100 capi Allevamento vitelli 20 l/giorno/capo Allevamento mucche da latte 80 l/giorno/capo La tabella riportata nella pagina seguente ha lo scopo di facilitare la stima dei consumi giornalieri e delle portate di punta, all aumentare del numero delle utenze; esse sono il risultato di approssimazioni e che pertanto i valori non sono da considerarsi vincolanti. 29

30 2. Trattamenti dell acqua Persone n Bagni n Appartamenti n Consumo previsto m 3 /giorno Portata max. l/min Portata media l/min , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Manuale trattamento acqua 30

31 3 Riferimenti legislativi e schemi

32 3. Riferimenti legislativi e schemi 3.1 Decreti legge Acqua sanitaria Requisiti dell acqua destinata al consumo umano imposti dal Ministero della Salute e della Comunità Europea. D.L n 31 del 02/02/2001 Modifiche ed aggiornamenti che integrano il D.L n 31 del 02/02/2001 D.L n 27 del 02/02/2002 Disposizioni tecniche concernenti apparecchiature finalizzate al trattamento dell acqua destinata al consumo umano Decreto 7 febbraio 2012, n 25 Linee Guida Requisiti qualitativi dei materiali in contatto con l acqua destinata al consumo umano D.M. n 174 del 06/04/2004 Norma che stabilisce le caratteristiche dell acqua destinata ad alimentare gli impianti di produzione d acqua calda sanitaria Norma UNI-CTI 8065 del 06/1989 Norma che definisce le caratteristiche costruttive dei circuiti idraulici d acqua fredda e calda destinata al consumo umano negli edifici civili, nonchè la pocedura di sanificazione degli impianti prima della messa in esercizio Norma UNI / Riscaldamento Legge che definisce i provvedimenti da adottare per ridurre al minimo il consumo energetico Legge n 10 del 09/01/1991 Decreto che definisce nei particolari l applicazione della Legge n 10 del 09/01/1991 D.P.R. n 412 del 26/08/1993 Norma che stabilisce le caratteristiche dell acqua destinata ad alimentare gli impianti di riscaldamento ad acqua calda ed i trattamenti /condizionamenti necessari Norma UNI-CTI 8065 del 06/ Raffreddamento ed umidificazione Norma che stabilisce le caratteristiche dell acqua di alimento degli impianti di raffreddamento ed umidificazione e i sistemi di trattamento applicabili Norma UNI 8884 del 02/ Installazione-Progettazione Regolamento riguardo disposizioni in materia di attività d installazioni degli impianti all interno degli edifici Legge n 37 del 22/01/ D.P.R. nr. 74/13 Regolamento recante definizione dei criteri in materia di esercizio, conduzione, controllo, manutenzione e ispezione degli impianti tecnici per la climatizzazione e per la preparazione dell acqua calda sanitaria. Testo del decreto D.P.R. nr. 59 del 02/04/2009 Regolamento di attuazione dell articolo 4, comma 1, lettere a) e b) del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia. Estratto del decreto Testo del decreto Manuale trattamento acqua 32

33 3.2 Estratto D.P.R. 59 Trattamento Acqua Prescitto dal D.P.R. 59 n 59/2009 Art. 4 Criteri generali e requisiti delle prestazioni energetiche degli edifici e degli impianti 14. Per tutte le categorie di edifici, così come classificati in base alla destinazione d uso all articolo 3 del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, nel caso di edifici esistenti, previsti dal decreto legislativo all articolo 3, comma 2, lettera a), b) e c), numero 1), limitatamente alle ristrutturazioni totali, e nel caso di nuova installazione e ristrutturazione di impianti termici o sostituzione di generatori di calore, di cui alla lettera c), numeri 2) e 3), fermo restando quanto prescritto per gli impianti di potenza complessiva maggiore o uguale a 350 kw all articolo 5, comma 6, del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412, è prescritto: a) in assenza di produzione di acqua calda sanitaria ed in presenza di acqua di alimentazione dell impianto con durezza temporanea maggiore o uguale a 25 gradi francesi: 1) un trattamento chimico di condizionamento per impianti di potenza nominale del focolare complessiva minore o uguale a 100 kw; 2) un trattamento di addolcimento per impianti di potenza nominale del focolare complessiva compresa tra 100 e 350 kw; b) nel caso di produzione di acqua di alimentazione dell impianto con durezza temporanea maggiore di 15 gradi francesi. Per quanto riguarda i predetti trattamenti si fa riferimento alla norma tecnica uni Esempio di trattamento acqua di una casa Acqua potabile Acqua calda sanitaria 5 Acqua circuito chiuso 1 Contatore Acquedotto 2 Filtrazione 3 Addolcimento 4 Microfiltrazione o Osmosi (sotto lavello) 5 Dosaggio anticalcare e anticorrosivo (ingresso caldaia) 6 Lavaggio + carico con prodotto Anticorrosivo 6 33

34 3. Riferimenti legislativi e schemi 3.4 Schemi trattamenti acqua dal D.P.R. 59/09 Impianti di produzione acqua calda sanitaria Fino a 100 kw A A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare all acqua il prodotto protettivo anti crostante e anti corrosivo. B C. E possibile installare comunque un addolcitore per acqua potabile per ridurre con la valvola miscelatrice incorporata la durezza dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti gli usi. L installazione aggiuntiva dell addolcitore ha lo scopo di rendere l acqua particolarmente ideale per l igiene personale mantenendo l epidermide morbida e vellutata, nonché proteggere la lavastoviglie e la lavatrice, impedendo l infeltrimento della biancheria, evitando macchie sulle stoviglie, riducendo moltissimo il C consumo di detersivi. A B (A) Filtro, (B) Dosatore (A) Filtro, (B) Dosatore, (C) Addolcitore Da 101 a 350 kw e oltre. Durezza fino a 15 F A B A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. C. È possibile installare comunque un addolcitore per acqua potabile per ridurre con la valvola miscelatrice incorporata la durezza dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti gli usi. L nstallazione aggiuntiva dell addolcitore ha lo scopo di rendere l acqua particolarmente ideale per l igiene personale mantenendo l epidermide morbida e vellutata, nonché proteggere la lavastoviglie e la lavatrice, impedendo l infeltrimento della biancheria, evitando macchie sulle A C B stoviglie, riducendo moltissimo il consumo di detersivi. (A) Filtro, (B) Dosatore (A) Filtro, (B) Dosatore, (C) Addolcitore Manuale trattamento acqua 34

35 Da 101 a 350 kw e oltre. Durezza oltre a 15 F A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. C. Installare un addolcitore per acqua potabile per ridurre con la valvola miscelatrice incorporata la durezza dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti gli usi. L installazione dell addolcitore, oltre ad essere prescritta per acque con più di 15 F di durezza temporanea, rende l acqua anche ideale per l igiene personale mantenendo l epidermide morbida e vellutata, nonché protegge la lavatrice, impedendo l infeltrimento della biancheria, evitando macchie sulle stoviglie e riducendo moltissimo il consumo di detersivi. Impianti di riscaldamento ad acqua Fino a 100 kw. A B C A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. C. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. (A) Filtro, (B) Defangatore, (C) Prodotti condizionanti 35

36 3. Riferimenti legislativi e schemi Da 101 a 350 kw e oltre. Durezza fino a 25 F (A) Filtro, (B) Defangatore, (C) Prodotti condizionanti A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. C. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. Da 101 a 350 kw e oltre. Durezza oltre 25 F A B (A) Filtro, (B) Addolcitore, (C) Defangatore (D) Prodotti condizionanti C D A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un addolcitore per acqua potabile per ridurre con la valvola miscelatrice incorporata la durezza dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti gli usi. C. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. D. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. Manuale trattamento acqua 36

37 Impianti di riscaldamento e acqua calda sanitaria Fino a 100 kw A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. C. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. D. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. A B C D (A) Filtro, (B) Dosatore, (C) Defangatore (D) Prodotti condizionanti Da 101 a 350 kw. Durezza fino a 15 F A B (A) Filtro, (B) Dosatore, (C) Defangatore (D) Prodotti condizionanti C D A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. C. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. D. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. 37

38 3. Riferimenti legislativi e schemi Da 101 a 350 kw. Durezza oltre 15 F A B C (A) Filtro, (B) Addolcitore, (C) Dosatore, (D) Defangatore (E) Prodotti condizionanti D E A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un addolcitore per ridurre la durezza totale dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti questi circuiti. C. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. D. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. E. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. Oltre 350 kw. Durezza fino a 15 F A B (A) Filtro, (B) Addolcitore, (C) Defangatore (D) Prodotti condizionanti Manuale trattamento acqua C D A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. C. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. D. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. 38

39 Oltre 350 kw. Durezza oltre 15 F Schema 11 A B C (A) Filtro, (B) Addolcitore, (C) Dosatore, (D) Defangatore (E) Prodotti condizionanti D E A. Installare un filtro di sicurezza non inferiore a 50 micron nella tubazione dell acqua di riempimento e reintegro. B. Installare un addolcitore per ridurre la durezza totale dell acqua a 7/8 F, durezza ideale per tutti questi circuiti. C. Installare un dosatore volumetrico per dosare nell acqua il prodotto protettivo antincrostante e anticorrosivo. D. Installare in derivazione, un defangatore dell acqua in circolazione, mantenendo l acqua priva di tutte le impurità solide, fanghi, ecc. E. Aggiungere all acqua, come prescritto, i prodotti condizionanti per proteggere dalle corrosioni e incrostazioni la caldaia, i radiatori e l impianto intero. Una volta all anno, analizzare e controllare quanto prodotto condizionante protettivo è stato consumato per mantenere integro il film protettivo; eventualmente effettuare i necessari reintegri per raggiungere nuovamente i valori ottimali. 39

40 Note Manuale trattamento acqua 40

41 4 Trattamenti

42 4. Trattamenti 4.1 Trattamento generatore di vapore Il trattamento acqua per caldaie a vapore a bassa pressione più economico rimane ancora oggi l addolcimento con resine scambiatrici in ciclo sodico. Si è detto che l addolcitore trasforma tutti i sali di calcio e magnesio in sali di sodio e cioè trasforma i carbonati, bicarbonati, cloruri, solfati di calcio e magnesio in carbonati, bicarbonati, cloruri e solfati di sodio. Sotto l azione della temperatura e della pressione, i carbonati e bicarbonati di sodio ottenuti, si trasformano a loro volta all interno della caldaia con sviluppo di anidride carbonica (CO2) e idrossido di sodio (NaOH). Si tenga presente che una concentrazione elevata di NaOH determina l aumento dell alcalinità dell acqua di caldaia, con successivo innesco di fenomeni di fragilità caustica. L alcalinità, così come la concentrazione salina, non dovranno mai superare i limiti consigliati dalla norma CTI UNI In genere gli spurghi vengono effettuati in proporzione all acqua reintegrata e alla sua alcalinità entro i limiti accettabili senza danni per la caldaia. Talvolta il vapore prodotto viene utilizzato per stirerie, bagni di tintoria, o i cicli produttivi di industrie alimentari, in parte recuperato e riutilizzato come alimento. Tale recupero è senza dubbio conveniente (risparmio sul combustibile) ma introduce problemi legati alla presenza elevata di CO2 che rende la condensa acidula abbassandone il ph, innescando fenomeni di corrosione sulla rete vapore-condensa. Si debbono allora impiegare opportuni additivi che sotto il nome di antischiumogeni, alcalinizzanti e deossigenanti, permettono di mantenere il vapore allo stato di massima purezza. Lamborghini possiede tutti i prodotti per un buon condizionamento chimico per caldaie a vapore e per il trattamento delle acque bianche in genere. Schema indicativo alimentazione di generatore di vapore Entrata acqua 1 6 Y Spurgo caldaia Filtro 2 Addolcitore Duplex 3 Vasca accumulo 4 Stazione dosaggio per LPC A Stazione dosaggio per LPC A Pompa 7 Generatore di vapore Manuale trattamento acqua 42

43 4.1.1 Esempio di calcolo di un addolcitore per caldaia a vapore a bassa pressione m 3 x F = cc m 3 = acqua erogata tra due rigenerazioni F = durezza espressa in gradi Francesi cc = capacità ciclica dell addolcitore espressa in m 3 F m 3 x h x F x % recupero = cc [m 3 F] 100 t/h = produzione oraria del generatore a vapore h = ore di funzionamento giornaliero del generatore F = durezza espressa in gradi Francesi % = recupero condensa espresso in % della produzione oraria Esempio Generatore di vapore da 840 kg/h = t/h 0,84 Ore di lavoro giornaliero = 14 Durezza = F 35 Recupero = 60% t/h 0,84 x h 14 11,76 = x F ,6 = x % 60 0,6 = cc m 3 F 246,96 : 2 cicli di 2 = rigenerazione al giorno 123, Caratteristiche dell acqua Caratteristiche dell acqua di alimento Parametri Aspetto Unità di misura Circuiti con acqua surriscaldata Valore massimo consigliato limpido ph 7 9,5 Durezza totale F 0,5 Ferro mg/kg 0,1 Rame mg/kg 0,1 Caratteristiche dell acqua di caldaia Parametri Aspetto Unità di misura Valore massimo consigliato limpido ph 9 12 Alcalinità totale mg/kg 1000 Durezza totale F 0,5 Conduttività μs/cm 7000 Salinità totale mg/kg 3500 Ferro mg/kg 0,5 Anche nelle caldaie ad acqua surriscaldata vi sono le stesse criticità dei generatori di vapore, dovute a fenomeni di incrostazione e di corrosione. È bene prevedere un trattamento di prefiltrazione con filtro a cartuccia, o ancora meglio di tipo multistrato autopulente, e l addolcimento totale al di sotto di 0,5 F. Risulterà ancora ottimale il binomio addolcimento/condizionamento chimico per il controllo dell alcalinità e la protezione delle superfici metalliche. 43

44 4. Trattamenti 4.2 Trattamento impianti di raffreddamento La sempre maggiore diffusione di impianti di raffreddamento nelle applicazioni civili ed industriali richiede un idoneo trattamento dell acqua. Tra gli impieghi più frequenti vanno ricordati gli impianti di refrigerazione di celle frigorifere, di condizionamento d aria nelle industrie alimentari ecc. Possiamo suddividere gli impianti di raffreddamento in due sezioni: con acqua a perdere con torri evaporative Circuiti con acqua a perdere Qui vi sono in gioco diverse difficoltà, soprattutto legate all elevato e continuo flusso dell acqua che, una volta utilizzata per sottrarre calore, viene scaricato. I problemi che si possono presentare sono dovuti al fatto che nell esercitare la propria funzione raffreddante, l acqua si riscalda facendo risaltare l azione incrostante. I trattamenti previsti sono 2: l addolcimento totale oppure l iniezione continua di additivi chimici ad azione antincrostante. La prima soluzione è spesso antieconomica poiché si devono trattare elevati volumi d acqua scaricati di continuo. Circuiti con torri evaporative Si tratta di un circuito chiuso in cui l acqua ricircola per raffreddare uno scambiatore, un compressore o un condensatore, ed a sua volta viene raffreddata mediante un processo di caduta a pioggia ottenuto tramite una corrente d aria ascensionale. L evaporazione dà origine, però, all effetto di aumentare la concentrazione salina nell acqua del circuito rendendo inevitabile un suo spurgo periodico così come per le caldaie a vapore. In questo caso l acqua da trattare previsto sarà ridotta a modeste quantità pari a volume del reintegro + il volume dello spurgo. Il trattamento previsto consiste nella prefiltrazione seguita dall addolcimento e condizionamento chimico e anticorrosivo, supportato da periodiche aggiunte a shock di addittivi ad azione microalghica Entrata acqua Spurgo Condensa Sonda Manuale trattamento acqua Filtro di torbidità autopulente 2 Addolcitore Double 3 Serbatoio prodotto chimico 4 Pompa dosatrice 5 Torre evaporativa 6 Pompa di ricircolo 7 Elettrovalvola 8 Apparecchiatura di controllo salinità con spurgo automatico 44

45 5 Trattamento anti legionella

46 5. Trattamento anti legionella 5.1 Situazioni a rischio Esistono impianti che possono aumentare la diffusione del batterio Tutti gli impianti che generano in qualche modo microgoccioline d acqua posso facilitare enormemente la penetrazione del batterio nei nostri polmoni. Tutti questi impianti rappresentano quindi una fonte di rischio. In particolare: torri di raffreddamento e condensatori evaporativi impianti idrici, specie se a ricircolo, con accumuli d acqua docce, vasche idromassaggio unità di trattamento aria e condotte d aria umidificatori aereosol impianti di irrigazione Cattiva gestione di tali impianti Le condizioni che aumentano la pericolosità degli impianti sono: la cattiva gestione, la scarsa manutenzione e la mancata pulizia degli stessi. 5.2 Impianti a rischio Condomini, cliniche, ospedali, case di riposo, alberghi, hotel, campeggi, ecc. In tutte queste realtà si possono trovare le seguenti condizioni di rischio: camere con docce spogliatoi con docce impianti idrici con ricircolo acqua calda sanitaria impianti con aria alimentata da U.T.A. Danni Si possono incorrere in danni all immagine, danni economici indiretti ed altri danni molto gravi che possono derivare da una possibile contaminazione. I maggiori responsabili in questi casi sono i direttori e i titolari delle aziende, gli amministratori e i manutentori i quali ne devono pagare le conseguenze. Residenze private Anche nelle nostre abitazioni il rischio è presente in: docce, vasche eventualmente con idromassaggio condizionatori d aria In alcuni casi potremo anche avere: impianti di acqua sanitaria con ricircolo (condomini, ville e villette) fontane ornamentali impianti di irrigazione Fortunatamente se gli impianti sono più semplici, è anche più semplice eliminare la proliferazione batterica. Manuale trattamento acqua 46

47 5.3 Come prevenire Pannelli di controllo dosaggio prodotti a pompe Esempio d impianto centralizzato con bollitore e ricircolo Utenze Contatore Lancia-impulsi Ingresso acqua fredda dalla rete idrica Bollitore centralizzato Pompa di ricircolo Prodotto anti legionella Prodotto anticalcare-anticorrosivo 47

48 Note Manuale trattamento acqua 48

49 6 Affinaggio acqua potabile

50 6. Affinaggio acqua potabile 6.1 Microfiltrazione Ametista Apparecchiatura adatta per bere direttamente dal rubinetto acqua buona e pulita Microfiltrazione con design moderno, esteticamente curato e compatto. Composto da un filtro composito a 0,5 micron di filtrazione in grado di trattenere le microimpurità, gusto e odore cattivi, il cloro, muffa, alghe ecc. Dotato di scheda SMD con processore Motorola Led di monitoraggio continuo del funzionamento Allarme antiallagamento Kit installazione e rubinetto Portata max 114 l/h Capacità max 3000 l Dimensioni: H L P 235 Esempio di installazione Entrata acqua 2 Uscita acqua 3/4 Microfiltrazione Ametista (si può installare in verticale o sotto lo zoccolo in orizzontale) 3 4 Manuale trattamento acqua 50

51 6.2 Osmosi inversa Diamante Apparecchiatura adatta per bere direttamente dal rubinetto acqua buona, pulita e leggera Osmosi inversa con design moderno, esteticamente curato e compatto. Composto da una prefiltrazione e due membrane. Elettronica avanzata con display Lettura conducibilità Contatore di blocco a esaurimento filtri Allarme antiallargamento Autoflussaggio membrane Kit miscelazione Kit installazione e rubinetto Portata max 60 l/h Recupero indicativo max 33% Dimensioni: H L P 430 Esempio di installazione Presa acqua 2 Scarico 3 Uscita acqua osmotizzata 4/5 Osmosi Diamante (si può installare in verticale o sotto lo zoccolo in orizzontale)