Prima di poter bere

20 giugno 2008

Prima di poter bere



Se l'acqua potesse seguire il suo ciclo naturale senza interferenze sarebbe quasi sempre potabile; l'inevitabile intervento dell'uomo per rispondere alle proprie esigenze ne artificializza il percorso. L'acqua viene prelevata da sorgenti o da corpi idrici (falde acquifere, laghi, fiumi) convogliata negli impianti di potabilizzazione, quando necessario (per uso industriale o agricolo i processi di trattamento sono più semplici), poi tramite l'acquedotto viene distribuita nelle abitazioni per uso domestico. Dopo essere stata usata, per poter essere reintrodotta nel suo ciclo naturale, l'acqua deve essere opportunamente depurata: tramite i canali di rete fognaria le acque di scarico vengono condotte negli impianti di depurazione per poi essere restituite all'ambiente.

Fino al rubinetto
Esistono alcuni requisiti che l'acqua deve avere per poter essere potabile: non deve contenere agenti patogeni o sostanze nocive e deve essere gradevole al gusto. Inoltre possono esserci elementi, come ferro, zolfo o manganese che danno colore e odore sgradevole all'acqua, mentre se ne mancano altri come sodio, calcio e potassio vengono a mancare principi importanti per la fisiologia cellulare.
Quando l'acqua viene prelevata da pozzi o sorgenti è probabile che molti parametri rientrino nei limiti di leggi che definiscono la potabilità, ma prima di essere immessa negli acquedotti deve subire un trattamento di disinfezione che previene eventuali contaminazioni durante la distribuzione.
In tutti gli altri casi l'acqua viene trattata negli impianti con uno o più processi. Per eliminare la torbidità viene lasciata riposare in grandi vasche in modo che le particelle solide più pesanti in sospensione si depositino sul fondo, cioè sedimentino. Per facilitare la rimozione anche di particelle più leggere vengono aggiunti agenti flocculanti, cioè sostanze che reagiscono con l'acqua formando dei fiocchi che intrappolano le particelle trascinandole sul fondo o mantenendole a galla sullo specchio d'acqua.
Quando richiesto è possibile intervenire sulla composizione chimica: se ci sono troppi sali alcalino-terrosi (calcio e magnesio), o sali di ferro, l'acqua risulta dura e può non essere adatta a tutti gli usi. Si può procedere con calce e soda per rendere insolubili calcio e magnesio, eliminati poi sottoforma di fanghi; ma è preferibile usare le resine a scambio ionico, grosse molecole cariche negativamente o positivamente che rilasciano ioni in cambio di quelli presenti nell'acqua (Ca++, Mg++, Fe++).
La rimozione della schiuma di flocculazione o del sedimento è piuttosto semplice da eseguire. Nel primo caso una sorta di raschiatore sfiora la superficie dell'acqua allontanando le sostanze "flottate". Per eliminare il sedimento l'acqua viene filtrata a pressione con speciali filtri a sabbia, disposti a strati di granulometria crescente dall'alto verso il basso; le parti solide vengono trattenute e il percolato esce dal fondo del sistema di drenaggio. Per completare la filtrazione può esserci un ulteriore passaggio in elementi filtranti a carbone attivo: materiali che, se attivati da particolari condizioni di temperatura e pressione, aumentano la porosità e il potere assorbente.
Poiché la crescita batterica è quasi inevitabile all'interno di questi particolari filtri, il processo si esegue a valle del trattamento di ozonizzazione, che, essendo fortemente ossidante sulle molecole organiche, agisce sulle forme biologiche, riducendo la carica batteriologica e virale e abbattendo la maggior parte dei composti che generano cattivi odori. Un ulteriore disinfezione viene eseguita anche a valle dell'impianto, prima che l'acqua sia immessa nella rete di distribuzione. Solitamente si aggiungono composti del cloro, che a contatto con acqua danno origine al cloro attivo libero con un elevato potere ossidante sulle molecole organiche con azione battericida. Ad elevate concentrazioni agisce anche sulle cisti amebiche e sulle uova di parassiti intestinali. Il cloro attivo libero permane nell'acqua anche durante la distribuzione per poter agire in caso di eventuali contaminazioni biologiche o organiche, assicurando igiene e potabilità fino al rubinetto di casa.

Da casa al mare
Ma il ciclo non finisce qui, dopo essere stata usata l'acqua abbonda di sostanze organiche e inorganiche, e, se proveniente da scarichi civili, di una notevole carica biologica. Per gli scarichi industriali sono previsti trattamenti chimici che riportino i parametri entro valori previsti dalla legge.
Un primo processo grossolano di separazione dei solidi sospesi consiste nella grigliatura e dissabbiatura dei liquami per eliminare le particelle più voluminose e la sabbia. Segue la sedimentazione in grandi vasche di riposo. Nel caso di scarichi civili si esegue un trattamento biologico che, con sistemi diversi, agisce secondo un principio comune: si sfrutta la capacità di alcuni microrganismi, detti eterotrofi, di consumare sostanze organiche come substrato energetico. Se i processi biologici avvengono in condizioni aerobiche (in presenza di ossigeno) si assiste alla produzione di abbondante massa biologica che rimane aderente alle superfici delle apparecchiature oppure in sospensione nel liquido, in entrambi i casi si aggregano e assorbono le sostanze organiche presenti nel liquame. Per mantenere attivi i processi di degradazione è importante mantenere la concentrazione di ossigeno ottimale.
L'acqua viene poi separata dalla biomassa formatasi (i cosiddetti fanghi) mediante sedimentazione in grandi bacini di riposo, e quindi restituita all'ambiente. I fanghi residui se trattati opportunamente, rendendo, cioè, innocue le sostanze inquinanti che contengono (stabilizzazione), disidratati e ispessiti possono essere riciclati come fertilizzante per l'agricoltura.

Simona Zazzetta


Fonti
Università di Trento

Italgas



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