La Potabilizzazione: cos’è, come avviene

Le acque piovane superficiali di ruscellamento accumulate dagli invasi (dighe) sono sottoposte a trattamenti per renderle potabili prima di essere immesse nella rete di distribuzione alle popolazioni servite.

La potabilizzazione dell’acqua (o purificazione dell’acqua) consiste nella rimozione delle sostanze contaminanti dall’acqua grezza per ottenere un’acqua che sia idonea al normale consumo domestico.

Le acque superficiali normalmente sono contaminate. Sono presenti contaminanti di origine naturale come alcuni solidi sospesi (torbidità), sostanze organiche e microinquinanti di origine antropica oltre ad una elevata carica microbica.

La normativa vigente (Art. 80 D.Lgs n. 152/06 e s.m.i.) regola le acque dolci superficiali destinate alla produzione di acqua potabile. In tal senso le acque superficiali vengono classificate in tre categorie, secondo le loro caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche (allegato 1/A del suddetto D.lgs) – A1, A2, A3.

Per ognuna di queste categorie vengono stabiliti i trattamenti specifici di potabilizzazione da effettuarsi:
A1 – trattamento fisico semplice e disinfezione;
A2 – trattamento fisico e chimico normale e disinfezione;
A3 – trattamento fisico e chimico spinto, trattamento di affinamento e disinfezione. I trattamenti fisici e chimici normali: sono articolati in più fasi ed eliminano i solidi sospesi non sedimentabili (chiariflocculazione) e correggono le caratteristiche chimiche delle acque grezze eliminando quelle sostanze disciolte che risultano incompatibili con l’uso a cui l’acqua è destinata.

Le acque degli invasi superficiali trattate dai potabilizzatori del Camastra (diga del Camastra) e di Montalbano Jonico (diga di Senise) sono classificate in categoria A2 per cui le stesse devono essere sottoposte ai seguenti trattamenti:

• pretrattamenti;
• pre disinfezione;
• chiariflocculazione;
• sedimentazione;
• filtrazione;
• disinfezione finale.

Sul potabilizzatore del Camastra è previsto anche il trattamento di affinamento o adsorbimento su filtri a carbone attivo granulare (GAC).

I pretrattamenti consistono essenzialmente nell’aggiunta di acidificanti (anidride carbonica alimentare), in determinati dosaggi, per la correzione del pH dell’acqua grezza a valori ottimali per il successivo trattamento di potabilizzazione.

La pre disinfezione consiste nell’immissione in tubazione di biossido di cloro in soluzione acquosa, preparata in appositi reattori, alla scopo di distruggere completamente i microrganismi patogeni ed evitare la proliferazione di alghe e microrganismi dannosi per i successivi trattamenti.

La chiariflocculazione è un trattamento chimico-fisico che viene adottato per eliminare i solidi sospesi non sedimentabili di natura colloidale, non eliminabili con i trattamenti fisici semplici.

Con la chiariflocculazione si possono eliminare tutte quelle particelle che causano la torbidità dell’acqua e possono influenzare negativamente le efficienze dei successivi trattamenti. Infatti la presenza di sostanze in sospensione, ad esempio, può vanificare l’effetto della disinfezione finale poiché tali particelle possono proteggere i microrganismi contro l’azione dei disinfettanti.

Nel trattamento di chiariflocculazione si sfruttano le proprietà di alcune sostanze (policloruro di alluminio), dette coagulanti, che in determinate condizioni operative, formano in acqua dei composti insolubili dotati di carica elettrica di segno opposto (carica positiva) rispetto a quella dei colloidi costituenti la torbidità da eliminare (carica negativa). Pertanto, i composti coagulanti interagiscono con i colloidi provocando la formazione di microfiocchi.

Inoltre i fiocchi, avendo una forma irregolare, nel loro moto verso il basso intrappolano particelle non coagulate creando un ulteriore effetto chiarificante.

Le acque trattate vengono poi opportunamente agitate ricircolate in modo che i microfiocchi si aggreghino ulteriormente tra loro formando fiocchi con buone proprietà di sedimentazione che vengono trascinati verso il basso dagli idrossidi insolubili formatisi dalla reazione dei sali metallici, di cui sono costituiti i coagulanti inorganici, con gli ioni OH- presenti nell’acqua. I microfiocchi che non riescono a sedimentare vengono eliminati con la filtrazione.
La filtrazione ha lo scopo di eliminare quei fiocchi e quei patogeni che non sono stati eliminati durante la chiariflocculazione e, per questo, si utilizzano filtri rapidi a gravità con letto filtrante monostrato (sabbia quarzosa) a livello costante e portata in uscita variabile.

Durante il passaggio dell’acqua chiarificata attraverso il mezzo filtrante (letto o strato filtrante) i solidi filtrati iniziano progressivamente ad intasare lo strato filtrante determinando un aumento delle perdite di carico. Per mantenere il livello idrico costante la valvola di regolazione in uscita dai si aprono fino al valore massimo. quando il filtro aumentata il proprio livello idrico si deve procedere necessariamente all’interruzione del flusso e alla pulizia del mezzo filtrante mediante contro lavaggio del filtro per ripristinarne l’efficienza di filtrazione.

L’acqua filtrata viene accumulata in appositi serbatoi e sottoposta alla disinfezione prima della distribuzione.

La disinfezione finale viene effettuata subito a valle dell’ultimo trattamento (post clorazione) e ha lo scopo di distruggere completamente i microrganismi patogeni o i microrganismi presenti nell’acqua. La disinfezione deve conferire persistenza cioè garantire la potabilità dell’acqua fino al rubinetto della singola utenza. I trattamenti impiegati sono essenzialmente trattamenti chimici (clorazione) e l’azione battericida è svolta dal cloro e dai suoi derivati (ipoclorito di sodio).

Per il potabilizzatore di Montalbano Jonico il trattamento di disinfezione finale avviene a valle della filtrazione a sabbia, mentre per il potabilizzatore del Camastra a valle della filtrazione a carboni attivi granulari.

La filtrazione o adsorbimento su carboni attivi granulari (presente sul potabilizzatore del Camastra) permette di eliminare dall’acqua sostanze microinquinanti organiche ed inorganiche (es. metalli pesanti, insetticidi, pesticidi, clorammine, trialometani, cloriti, ecc.) che possono dare origine ad alterazione dell’odore e del sapore dell’acqua potabile prodotta, mediante appositi filtri rapidi a gravità e a portata costante.

Il carbone attivo possiede al suo interno una miriade di canalini, pori e tasche dove le sostanze gassose o disciolte presenti in una soluzione formano legami fisici con la superficie del carbone e pertanto vi aderiscono (questa proprietà si chiama adsorbimento).

Per eliminare le sostanze trattenute dal filtro e che lo intasano, come per i filtri a sabbia, si procede al controlavaggio, ma se si vuole eliminare le sostanze adsorbite che determinano l’esaurimento del carbone attivo, si deve procedere alla rigenerazione del materiale filtrante (carbone granulare o GAC).