Potabilizzazione delle acque: clorazione e sottoprodotti della disinfezione

Potabilizzazione delle Acque

Le acque destinate al consumo umano, indipendentemente dalla loro origine, raramente rientrano naturalmente nei requisiti di potabilità; nella maggior parte dei casi occorre procedere a trattamenti di potabilizzazione atti a correggere alcuni parametri.

Di seguito, le fasi del trattamento di potabilizzazione delle acque.

Fasi del Trattamento: Pretrattamento

1^) PRETRATTAMENTO Si effettua in due passaggi successivi:

1 A) grigliatura: finalizzata a trattenere solidi grossolani, quali sassi, foglie, rami, pesci morti o altri tipi di cadaveri animali (topi, ratti, nutrie, rane e rospi, ecc ... )

1 B) sedimentazione: viene effettuata mediante filtri di sabbia e serve per trattenere particelle più piccole delle cose citate al punto precedente.

1 C) aerazione ed ossidazione: trattamento opzionale che viene effettuato solo nel caso in cui l'acqua abbia un elevato contenuto di materia organica.

Fasi del Trattamento: Coagulazione

2^) COAGULAZIONE Si aggiungono all'acqua delle sostanze coagulanti, quali ad esempio Idrossido di alluminio, le quali fanno agglomerare le particelle solide microscopiche e non sedimentabili per semplice gravità; questo trattamento prende anche il nome di flocculazione ed avviene in agitazione lenta prolungata per circa 25-30 minuti.

Il flocculante intrapola le impurezze formando un precipitato Impurezze Aggiunta del flocculante I 'flocs' precipitano o vengono rimossi tramite filtrazione 300 200 200 MATRYX F

Fasi del Trattamento: Sedimentazione

3^) SEDIMENTAZIONE Sedimentazione di particelle e fiocchi, derivati dal trattamento di flocculazione, e loro rimozione; dura dalle due alle otto ore.

Fasi del Trattamento: Filtrazione

4^) FILTRAZIONE Eliminazione di microscopici fiocchi o particelle eventualmente non ancora sedimentate e di eventuali microrganismi presenti.

Fasi del Trattamento: Disinfezione

5^) DISINFEZIONE Consiste nell'eliminazione del rischio di trasmissione di eventuali agenti patogeni e nell'abbattimento totale delle cariche microbiche; questa procedura è fondamentale per garantire la buona qualità dell'acqua durante il trasporto attraverso la rete idrica.

• Disinfezione primaria: viene effettuata nell'impianto di trattamento, all'inizio del processo, con lo scopo di produrre acque microbiologicamente pure;
• Disinfezione secondaria: viene effettuata quando si vuole mantenere una certa quantità di disinfettante anche all'interno della rete di distribuzione idrica.

Metodi di Disinfezione

DISINFEZIONE La disinfezione può essere effettuata mediante:

• trattamenti chimici: Ipoclorito di sodio, Ipoclorito di Calcio, Biossido di cloro, Clorammine, Ozono e Acqua ossigenata.
• trattamenti fisici: bollitura o radiazioni ultraviolette.
• trattamenti alternativi: filtrazione su membrana o processi di ossidazione avanzata.

La disinfezione primaria viene effettuata molto spesso con Ozono, mentre quella secondaria viene effettuata quasi esclusivamente con i composti clorati.

Ricapitolando il Processo

RICAPITOLANDO: COAGULANTS SEDIMENTATION WATER INTAKE COAGULATION SEDIMENT STORAGE DISINFECTION FILTRATION time 1 DISTRIBUTION

Clorazione delle Acque

Il cloro sciolto nell'acqua determina la formazione di acido ipocloroso il quale rappresenta il vero agente disinfettante attivo; il meccanismo di disinfezione è dunque legato alla formazione dei composti clorati, i quali sono in grado di arrecare danno alla membrana cellulare dei batteri nonché di ossidare le sostanze organiche ed inorganiche eventualmente presenti nelle acque; inoltre, l'acido ipocloroso, in presenza di sostanze organiche, dà origine alle clorammine (anch'esse agenti disinfettanti).

Il cloro gassoso è utilizzato soprattutto in grandi impianti industriali, Ipoclorito di sodio e di calcio sono iniettati nelle acque che scendono in tubature in pressione oppure vengono immessi per caduta in piccoli impianti; in ogni caso il biossido di cloro è quello generalmente più utilizzato (indipendentemente dalla grandezza dell'impianto) per via della sua azione 5 volte maggiore rispetto a tutti gli altri composti clorati (tuttavia è molto instabile e viene preparato solo al momento dell'uso).

Sottoprodotti della Disinfezione

SOTTOPRODOTTI DELLA DISINFEZIONE I D.B.P. (disinfection by products) derivano dall'azione dei disinfettanti utilizzati nelle acque potabili, in presenza di sostanze organiche; essi non devono superare i 30 ug/L in Italia, mentre in molti altri paesi dell'Europa il limite massimo consentito è di 100 µg/L,

I D.B.P. comprendono più di 800 composti, i quali contengono tutti almeno un atomo di cloro e quelli di maggior interesse per la salute umana sono i Trialometani, i cloriti, i clorati ed i bromati:

i Trialometani si formano quando la disinfezione viene effettuata con Ipoclorito di sodio, i cloriti ed i clorati si formano quando la disinfezione viene effettuata con biossido di cloro, infine i bromati si originano quando la disinfezione viene effettuata con Ozono.

Effetti sulla Salute Umana

QUALI EFFETTI SULLA SALUTE UMANA ? Ad oggi l'unica associazione significativa e accertata è quella tra il consumo di acqua clorata con l'insorgenza di tumori alla vescica.

Inoltre oggi l'attenzione si è spostata soprattutto sulla valutazione degli effetti sulla riproduzione umana (malformazioni congenite, aborti spontanei, nati morti, nati prematuri e nati sottopeso); in ogni caso ad oggi i dati risultano ancora parecchio incerti ed inconsistenti per poter valutare con certezza gli effetti sulla riproduzione associati al consumo di acque clorate.

Situazione nella Provincia di Modena

E DA NOI COM'E' LA SITUAZIONE ? Nelle acque potabili della provincia di Modena si ha una concentrazione di sottoprodotti della disinfezione, Trialometani in particolare, variabile tra i 5 e i 10 ug/L a seconda della zona ... una concentrazione veramente irrisoria !

Questo è dovuto soprattutto al fatto che le acque potabili della provincia di Modena sono emunte, da delle falde artesiane profonde, quindi le migliori dal punto di vista della provenienza.

Inoltre si tenga presente che, sempre vista la provenienza delle acque modenesi, fino alla fine degli anni '80 tutti i comuni della montagna non cloravano l'acqua potabile distribuita dalla rete idrica.

Caratteristiche delle Acque Potabili

CARATTERISTICHE DELLE ACQUE POTABILI Le acque potabili devono essere gradevoli all'aspetto e non devono contenere né microrganismi patogeni né sostanze chimiche tossiche.

Nel 1958 l'OMS ha definito per la prima volta i parametri da indagare, i valori guida, i valori limite e le tecniche analitiche da utilizzare per definire in maniera oggettiva un'acqua idonea al consumo umano.

Nel 2001 è stata poi formulata la "legge sulle acque potabili" (D.L. 2-2-2001 nº31 "attuazione della direttiva relativa alla qualità delle acque destinate al consumo umano") entrata poi in vigore il 25 dicembre del 2003.

Per acque destinate al consumo umano dunque si intendono tutte quelle acque trattate o non trattate destinate all'uso potabile, per la preparazione di cibi o bevande, o per altri usi domestici, a prescindere dalla loro origine, siano esse fornite da una rete di distribuzione, mediante cisterne, bottiglie o contenitori.

Controlli e Analisi delle Acque

CONTROLLI ED ANALISI

• Controllo di routine: viene svolto ad intervalli regolari e fornisce informazioni sulla qualitàorganolettica e microbiologica, nonché informazioni sull'efficacia dei trattamenti effettuati sulle acque potabili.
• Controllo di verifica: fornisce informazioni necessarie per l'accertamento che tutti i valori di parametro contenuti nel decreto siano effettivamente rispettati e mantenuti.

I controlli vengono eseguiti dall'azienda che si occupa della gestione del sistema di distribuzione dell'acqua potabile (HERA nel nostro caso) e dalle ASL.

I campionamenti vengono eseguiti: alla fonte di approvvigionamento, all'ingresso dell'impianto di trattamento, in stazioni intermedie dello impianto di trattamento, all'uscita dell'impianto di trattamento, nei serbatoi di accumulo, in vari punti della rete di distribuzione ed in presenza dei piezometri di controllo.

La frequenza minima annua ed obbligatoria dei controlli a cui le acque potabili devono essere sottoposte dovrebbe essere non inferiore a due controlli di routine ed un controllo di verifica, in realtà la frequenza dei controlli viene definita in base all'utenza totale.