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Inquinamento idrico III · monitoraggio acqua
Filtrazione
La filtrazione può essere lenta o rapida e serve a eliminare le particelle ancora presenti dopo i due procedimenti precedenti. Nei filtri lenti le vasche sono di cemento con strati di ghiaia, pietrisco e sabbia nelle quali viene versata l'acqua dall'alto. È il metodo più efficace ma richiede più tempo e una maggiore manutenzione (gli strati dopo qualche mese devono essere puliti o sostituiti). Nei filtri rapidi le vasche sono in acciaio con uno strato di ghiaia ed uno di sabbia nelle quali viene versata l'acqua dall'alto in un sistema chiuso e sotto pressione. L'acqua trattata è maggiore in questo caso ma dopo 20 ore i filtri vanno puliti inviando acqua pulita nel senso contrario (dal basso verso l'alto) oppure insufflando aria. I filtri rapidi si utilizzano solamente su acque che hanno subito il trattamento di coagulazione.
Aerazione
L'aerazione consiste nell'insufflare aria nell'acqua allontanando in questo modo le sostanze gassose indesiderate. L'ossigeno inoltre ossida ioni quali quelli ferrosi e manganosi che flocculano e inoltre le eventuali sostanze organiche. Per ossidare preventivamente queste ultime si può usare per esempio l'ozono o il cloro. L'aerazione viene utilizzata allo scopo di eliminare odori e sapori sgradevoli.
Trattamento biologico a fanghi attivi
Il trattamento biologico a fanghi attivi si realizza nelle vasche un sistema dinamico aerobico controllato, che riproduce in ambiente artificiale gli stessi meccanismi biologici che avvengono in natura (ad esempio lungo il corso di un fiume) per la depurazione delle acque inquinate da sostanze organiche biodegradabili.
Filtri a carbone attivo
I filtri a carbone attivo hanno la capacità di adsorbire il cloro e tutte le sostanze adsorbibili per via chimico-fisica nei micropori di tale carbone, che può avere anche una superficie specifica di 1000 metri quadri per ogni grammo di carbone attivo che si presenta in forma granulare o in polvere, restituendo un'acqua priva di tutte le particelle adsorbite. Per uso alimentare questo è molto importante: infatti ricerche mediche hanno accertato che le caratteristiche ossidanti del cloro favoriscono l'insorgenza di tumori allo stomaco e all'intestino. I filtri a carbone tuttavia non modificano le concentrazioni dei sali minerali, e perciò lasciano passare senza alcuna alterazione anche sostanze indesiderate: per esempio i nitrati, i nitriti, i solfati, molti metalli pesanti, eccetera. In commercio esistono diversi filtri a carboni attivi con diverse tipologie di carboni impiegati e differenti densità filtranti. Per applicazioni domestiche i filtri a carboni devono essere certificati.
Purificatori ad osmosi inversa
I purificatori ad osmosi inversa sono apparecchi complessi, composti di più stadi che basano il proprio principio sul superamento della pressione osmotica tra 2 acque con concentrazioni diverse di salinità e altri composti presenti nell'acqua. L'acqua in arrivo viene trattata prima con un filtro a sedimentazione, per eliminarne le particelle in sospensione, poi con un filtro a carbone attivo per eliminarne il cloro; soltanto a questo punto viene effettuata l'osmosi inversa. L'acqua viene fatta passare attraverso una membrana semipermeabile, dotata di una porosità dell'ordine di 0,0001 micron. In questo modo si riesce a far passare quasi esclusivamente le molecole di acqua applicando una pressione tra i 20 e 80 bar, trattenendo le molecole più grandi nell'acqua che verrà scaricata come reflua. In questo modo si riesce ad eliminare in modo pressoché totale qualsiasi fonte di inquinamento presente, sia per motivi naturali - come i vari metalli pesanti - sia per cause attribuibili alle attività umane, come gli idrocarburi incombusti, i tensioattivi, i nitrati, i fitofarmaci, e così via.
Addolcimento
Gli addolcitori vengono talvolta considerati, a torto, tra i potabilizzatori. In realtà gli addolcitori sono apparecchi che riescono efficacemente a rimuovere il calcare dall'acqua, sostituendo i cationi di calcio e magnesio con i cationi sodio. Per ottenere questo, l'acqua viene fatta passare attraverso minuscole sferette di resine scambiatrici preventivamente caricate con cloruro di sodio (sale); durante il passaggio le sferette rilasciano il sodio, adsorbendo il calcio e il magnesio. I vantaggi di questa operazione sono grandi, in quanto il sodio non tende a precipitare sulle tubazioni; in questo modo si riesce ad ottenere un funzionamento più efficiente e privo di guasti alle condutture idriche e agli elettrodomestici, con notevoli risparmi di energia elettrica, di sapone e di detersivi. Tuttavia gli addolcitori non depurano l'acqua, e la forte quantità di sodio dell'acqua addolcita ne sconsiglia fortemente l'uso alimentare.
Oggi si tende a realizzare impianti domestici o industriali nei quali l'acqua in arrivo viene inviata ad un addolcitore, per tutti gli usi tecnologici e igienici, mentre per uso alimentare l'acqua addolcita viene ulteriormente trattata da un apparecchio ad osmosi inversa. Se la provenienza dell'acqua non è igienicamente sicura - ad esempio, se l'acqua proviene da un pozzo - è necessario procedere preventivamente alla clorazione.
L'addolcimento può anche essere effettuato sfruttando il metodo calce-soda. In pratica vengono utilizzati calce spenta (Ca(OH)2) e soda Solvay (Na2CO3) in qualità di reagenti. La calce provoca reazioni del tipo
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + Mg(OH)2 + H2O + CO2
diminuendo in pratica la durezza temporanea dell'acqua precipitando il calcio e il magnesio come idrossidi insolubili. La calce spenta inoltre trasforma la durezza permanente dovuta al magnesio in durezza calcica tramite la reazione
MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + CaSO4
Infine la soda trasforma in carbonati insolubili i sali di calcio. I composti insolubili vengono poi eliminati tramite sedimentazione e poi filtrazione.
Fitodepurazione
La fitodepurazione è un sistema di depurazione naturale delle acque reflue civili in presenza di suoli e piante.
Il sistema di depurazione recepisce il Decreto Legislativo n.152 11 maggio 1999 e poi nel DLgs 152 del 3 aprile 2006 Norma in materia ambientale, con riferimento alle comunità di piccole e piccolissime dimensioni (comunità con un numero di a.e. inferiore a 2000 unità), dove viene stabilito che:
"Gli scarichi degli impianti di trattamento con potenzialità inferiore o uguale a 2000 a.e. … devono essere sottoposti ad un trattamento appropriato che garantisca la conformità dei corpi idrici recettori ai relativi obiettivi di qualità o la tutela delle acque sotterranee nel caso di scarico nel suolo."
Inoltre , il suddetto testo, riconoscendo le problematiche che caratterizzano le piccole utenze, specifica che tali trattamenti devono essere individuati con l’obiettivo di:
rendere semplice la manutenzione e la gestione,
essere in grado di sopportare adeguatamente forti variazioni orarie del carico idraulico e organico,
minimizzare i costi gestionali.
"Per tutti gli insediamenti con popolazione equivalente compresa tra 50-2000 a.e. si ritiene auspicabile il ricorso a tecnologie di depurazione naturale quali il lagunaggio o la fitodepurazione".
monitoraggio acqua
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