CONTROLLO DELLA QUALITA DELL ACQUA NELLA RETE ACQUEDOTTISTICA DELL OSPEDALE DI CHACAS (PERU ) Riccardo Bigoni riccardo.bigoni@ing.unibs.

CONTROLLO DELLA QUALITA DELL ACQUA NELLA RETE ACQUEDOTTISTICA DELL OSPEDALE DI CHACAS (PERU ) Riccardo Bigoni riccardo.bigoni@ing.unibs.it

Descrizione del progetto Partner: O.M.G. (Operazione Mato Grosso) CeTAmb (Centro di documentazione e ricerca sulle Tecnologie appropriate per la gestione dell Ambiente nei paesi in via di sviluppo) I.T.I.S. Castelli di Brescia Problematiche: Potenziali caratteristiche aggressive dell acqua dell ospedale Obiettivi: Individuazione di metodiche di analisi della qualità dell acqua idonee ai PVS Monitoraggio dell acqua potabile della rete dell Ospedale di Chacas Proposte d intervento

Attività svolte In Italia In Perù (missione 2 Luglio- 2 Settembre 2008) Raccolta di materiale bibliografico Prove in laboratorio e messa a punto delle metodiche di analisi Preparazione della missione Elaborazione dei risultati e proposte d intervento Ricerca di dati e progetti sulla rete di distribuzione in esame Incontri con enti O.M.S., amministrazioni, università Lavoro sperimentale: campionamento analisi chimiche, chimico-fisiche analisi microbiologiche Ricognizioni lungo la rete Indagine sulle modalità di gestione della rete

Il paese di Chacas Popolazione urbana: 1.450 ab. Popolazione rurale: 4.450 ab. Altitudine: 3.300 m s.l.m. Attività: Agricoltura Lavorazione legno & vetro

Situazione attuale dei servizi Servizi Popalazione totale Popolazione urbana Popolazione rurale 1993 2005 Tasso di crescita 1993 2005 Tasso di crescita 1993 2005 Tasso di crescita Senza acqua potabile Senza allacciamento alla fognatura Senza corrente elettrica 40 % 27 % -13 18 % 14 % -3 93 % 67 % - 26 36 % 20 % -17 20 % 7 % -12 75 % 48 % -27 42 % 27 % -15 20 % 5 % -15 92 % 66 % -26

La gestione della risorsa idrica a Chacas Acquedotto comunale 1200 utenze Fonte: acqua superficiale Acquedotto dell O.M.G. Ospedale (50 posti letto) Parrocchia (ca. 300 utenze) Fonte: 9 sorgenti

L acquedotto dell O.M.G. 9 sorgenti ( Q tot = 5 l/s) di cui 4 non allacciate ( Q effettiva = 2,2 l/s) Dislivello: 700 m Lunghezza totale: 5000 m di cui 4700 m in PVC + 300 m in ferro V serbatoio : 50 m 3 2 rompipressione da 1,5 m 3 Consumo ospedale: 30 m 3 /d

Il protocollo di analisi Parametri chimico/fisici misurati con strumentazione portatile Parametro Temperatura [ C] ph Potenziale redox [mv] Strumento WTW WTW WTW Conducibilità [µs/cm] Hach Lange Torbidità [NTU] WTW

Il protocollo di analisi Parametri chimici misurati nel laboratorio allestito Parametro Alcalinità Calcio Durezza Totale Metodo di determinazione Titolazione con HCl Titolazione con EDTA* Titolazione con EDTA* Cloruri Titolazione con AgNO 3 Solfati Ferro 2+ Passaggio attraverso resina cationica + titolazione con EDTA* KIT colorimetrico (*) EDTA = Acido Etilendiammino Tetracetico

Esempio di titolazione con EDTA: DUREZZA TOTALE Strumenti e vetreria: 1 cilindro do 100 ml, 1 spatolina, 2 pipette da 10 ml, 1 buretta da 10 ml, 1 becker da 250 ml, 1 agitatore Reattivi: EDTA M/100, Soluzione tampone ph = 10, Nero eriocromo Esecuzione: Ad un campione di 100 ml dell acqua in esame, aggiungere 5 ml di sol. tampone, un cucchiaino di nero eriocromo e titolare con EDTA fino al viraggio dal viola all azzurro. ml EDTA = F

Il protocollo di analisi Parametri microbiologici misurati nel laboratorio allestito Parametro (KIT ADVANTEC) Conteggio colonie totali Temperatura di incubazione Tempo di incubazione 36 C 48 h Coliformi fecali 36 C 24 h Coliformi totali Enterococchi Escherichia Coli Pseudomonas 36 C 36 C 36 C 36 C 24 h 48 h 48 h 48 h

Campagna di analisi Punti di prelievo: 9 sorgenti 2 rompipressioni acqua in uscita dal serbatoio 3 rubinetti dell ospedale 3 rubinetti della parrocchia Per ogni punto sono stati prelevati 2 litri. Ogni parametro è stato misurato almeno due volte per campione

Schema elaborazione dati La durezza totale è superiore alla alcalinità: dt>alk R 180 [mg/l] = K 20 C [µs/cm] x 0,7 HCO 3- = Alk Σ An = Σ cat Ca 2+ + Mg 2+ = dt Σ Cat dt = Na (+K) Indice di Langelier (I.L.) = ph ph SAT I.L.< 0 acqua aggressiva I.L. = 0 acqua equilibrio I.L. >0 acqua incrostante ph SAT = pk2 + p(ca 2+ )[mol/l] pk SO log(alk)[meq/l] log(fm fb) Modello grafico di Legrand C T = [H 2 CO 3 *] + [HCO 3- ] + [CO 3 2- ]

Risultati ottenuti Sorgenti: T*= 10,4 C ph*= 6,8 Torb*= 0,1 NTU K 20 *= 98 µs/cm Alk*= 30 mg/l Cl -* =17 mg/l SO 4 2- *= 11 mg/l Ca 2+ *= 7,4 mg/l Mg 2+ *= 6,5 mg/l dt*= 4,5 F Fe 2+ *< 0,01 mg/l (Na + +K + )*= 9mg/l Σan= Σcat = = 1,25 meq/l R 180 (1)= 82 mg/l I.L.(1)= -1,93 I.A.(1)= 9,85 (*) valori medi Rompipressione: T*= 12,2 C ph*= 6,7 Torb*= 0,2 NTU K 20 *= 108 µs/cm Alk*= 30 mg/l dt*= 4,7 F I.L.(1)= -2,48 I.A.(1)= 9,29 R. P. Osp.: ph= 7,1 Torb.= 1,2 NTU Alk= 33 mg/l dt= 4,7 F Serbatoio OUT: ph= 7 Torb.= 5,81 NTU I.L.= -1,98 I.A.= 9,8 R. P. Parr.: ph= 7,2 Torb.= 2,2 NTU Alk= 33 mg/l dt= 4,7 F Ospedale: T*= 15,5 C ph*= 7 Torb.*= 2,7 NTU K 20 *= 87 µs/cm Alk*= 33 mg/l dt*= 4,7 F Σan = Σcat = = 1,6 meq/l I.L.(1)= -1,89 I.A.(1)= 9,92 Parrocchia: T*= 14 C ph*= 7,1 Torb.*= 1,38 NTU K 20 *= 78 µs/cm Alk*= 33 mg/l dt*= 4,8 F Σan = Σcat = = 1,42 meq/l I.L.(2)= -1,81 I.A.(2)= 9,94

Risultati analisi microbiologiche Serbatoio Ospedale n 1 Ospedale n 2 Parrocchia n 2 Conta totale a 36 C [CFU/100 ml] 0 0 0 0,5 Coliformi fecali [CFU/100 ml] 0 0 0 1 Enterococchi [CFU/100 ml] 1 0 1 1 Pseudomonas [CFU/100 ml] 0 0 0 0 Coliformi totali [CFU/100 ml] 0 0 0 0

Problematiche riscontrate Aggressività dell acqua Rischio di contaminazione microbiologica Gestione della rete non ottimale

Proposte di intervento Riduzione del potere aggressivo dell acqua Dosaggio di calce Filtrazione attraverso materiale granulare Aggiunta di inibitori di corrosione Miscelazione con acque diverse Controllo della qualità microbiologica Disinfezione Interventi gestionali

Dimensionamento CO 2 aggressiva (da eliminare) = 19 mg/l (rompipressione 2) Tp = 15 min C.I. = 7 m/h Consumo di reagente (dolomia) = 1,06 g/ g CO 2 V = 2 m 3 A = 1,1 m 2 Il filtro viene riempito con ca. 5700 kg di reagente Il filtro è in grado di neutralizzare 5377 kg di CO 2 aggressiva La durata del materiale è di 4 anni Materiale filtrante da aggiungere ca. 1330 kg/anno

Controllo della qualità microbiologica Disinfezione tramite lampada a radiazione ultravioletta Interventi gestionali Installazione di fontane in prossimità dei rompipressione e del serbatoio Controllo periodico delle caratteristiche qualitative dell acqua

Conclusioni Monitoraggio dell acqua potabile della rete dell Ospedale di Chacas: Conferma dell aggressività dell acqua Caratterizzazione microbiologica Individuazione di metodiche di analisi della qualità dell acqua idonee ai PVS Semplicità delle metodiche Numero di parametri limitato ma rappresentativo Attendibilità dei risultati Proposte d intervento Importanza di una gestione corretta (anche sensibilizzazione e formazione) Verifica con prove sperimentali (sviluppo futuro)