Cos E E Come Funziona Il Ciclo Integrato Dell Acqua
News | 17/7/2024
Cos’è e come funziona il ciclo integrato dell’acqua?
Nelle settimane scorse abbiamo analizzato a fondo il complesso mondo della filiera del gas, dalla sua estrazione dalle rocce serbatoio al suo arrivo nelle nostre case. Tuttavia, anche quella idrica è una filiera che va approfondita con grande attenzione. Innanzitutto, bisogna fare una dovuta precisazione. La risorsa idrica è protagonista di un ciclo più che di una filiera: a differenza del settore gas o elettrico, che hanno un inizio (l’estrazione nel caso del gas e la produzione nel caso dell’energia elettrica) e una fine (l’arrivo all’utenza), l’acqua è parte di un ciclo che si ripete in maniera continua.
La risorsa idrica, infatti, per essere utilizzata al massimo delle sue potenzialità, ha bisogno di essere trattata a più riprese per arrivare dalla natura alle nostre case in maniera sicura e controllata e, dopo il suo utilizzo, ritorna all’ambiente depurata per poter essere prelevata e usata nuovamente.
Il ciclo integrato dell’acqua si articola in diverse fasi:
Captazione
Potabilizzazione
Adduzione
Distribuzione
Raccolta delle acque reflue
Depurazione dei reflui e restituzione in ambiente
Vediamo nel dettaglio in cosa consistono questi sei passaggi del ciclo idrico integrato.
La captazione
La captazione è il punto di partenza del ciclo dell’acqua e prevede il suo prelievo dall’ambiente grazie ad opere di presa, che si caratterizzano per la particolare gestione e protezione della risorsa idrica.
La captazione si articola in diversi modi, che si distinguono per la fonte da cui l’acqua è prelevata:
Captazione da sorgente: nelle sorgenti naturali, l’acqua piovana si accumula dopo essere filtrata lentamente nel sottosuolo. Tramite alcune piccole cavità, raggiunge uno strato di terreno impermeabile, sul quale inizia ad accumularsi, generando una “falda acquifera“. Successivamente l’acqua di falda fuoriesce naturalmente in superficie, depositandosi in sorgenti dalle quali è possibile prelevare l’acqua ed effettuare l’opera di presa;
Captazione da pozzo: il pozzo è un’opera di presa che preleva l’acqua da una o più falde e la indirizza al sistema acquedottistico attraverso il pompaggio. La natura della falda da cui si preleva l’acqua caratterizza il tipo di pozzo, che può essere in falda artesiana o freatica;
Captazione da fiume, da laghi e invasi: tramite sistemi di pompaggio o convogliamento dell’acqua su determinali canali, la risorsa viene prelevata e portata verso la rete di adduzione;
Captazione da fonti non convenzionali: le fonti non convenzionali possono essere le acque marine desalinizzate o le acque di scarico delle fogne o delle industrie, opportunamente trattate in modo da renderle potabili.
La potabilizzazione
Dopo che è stata captata, l’acqua deve essere potabilizzata, al fine di essere indirizzata sicura e senza scorie alle utenze finali.
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 descritte proprio nella normativa stessa. Per ognuna di queste categorie, sono descritti dettagliatamente i trattamenti 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 trattati nei primi due punti sono articolati in più fasi. Hanno lo scopo di eliminare i solidi sospesi non sedimentabili e correggono le caratteristiche chimiche delle acque grezze eliminando le sostanze che risultano incompatibili con gli usi civili dell’acqua è destinata. Nello specifico, i trattamenti sono i seguenti:
Pre-ozonizzazione: l’ossidazione delle sostanze disciolte che devono poi essere eliminate;
Chiariflocculazione: le sostanze vengono aggregate e fatte sedimentare;
Filtrazione a sabbia: anche le parti più fini vengono rimosse. Da questo punto, l’acqua possiede già i requisiti di potabilità;
Sterilizzazione: tramite l’uso di ozono, si rende l’acqua ancora più pura;
Affinazione con carbone attivo: per la rimozione di gusti e odori;
Disinfezione finale: tramite l’ipoclorito di sodio o biossido di cloro, si distruggono i batteri e si protegge l’acqua nel suo percorso verso i rubinetti delle utenze finali.
Una volta subiti i succitati trattamenti, l’acqua può essere trasmessa ai serbatoi.
L’adduzione
Successivamente alla potabilizzazione, l’acqua viene inviata ai serbatoi che ne permettono la raccolta e lo stoccaggio. In questo modo, può essere distribuita agli utenti senza dover mantenere costantemente attive le pompe e per generare la pressione necessaria all’invio dell’acqua ai piani più alti delle case, sopperendo alla scarsità d’acqua causata, ad esempio, dalla manutenzione ai sistemi di captazione e potabilizzazione.
La distribuzione
La distribuzione è la fase in cui l’acqua arriva nella casa degli utenti per l’uso civile o negli esercizi commerciali. L’acqua viene immessa nella rete acquedottistica, composta da tubazioni di grandezza e diametro diversi che si diramano lungo tutte le vie e le strade dei centri abitati e della campagna.
Dalla rete primaria si diramano, poi, gli allacci (rete secondaria), tubazioni attraverso le quali l’acqua viene consegnata a ciascuna utenza, allo stesso modo di come avviene nel settore gas. Il punto terminale dell’allaccio è, infine, il contatore, che misura il consumo di acqua da parte dell’utenza a cui si riferisce.
La raccolta delle acque reflue
Dopo l’uso, l’acqua viene raccolta dai sistemi di fognatura, che la indirizza agli impianti di depurazione. I quantitativi di acqua delle fognature vengono definiti ‘reflui’.
La raccolta delle acque reflue può essere eseguita attraverso reti collettive o individuali: le prime consistono in sistemi di filtro usati maggiormente per le acque reflue domestiche; le seconde, invece, sono un sistema speciale implementato in base a limitazioni esistenti, quali condizioni del terreno, abitazioni civili isolate, particolare lontananza da un impianto di depurazione.
Sostenibilità
La raccolta nelle canalizzazioni della fognatura, inoltre, passa per reti diversificate, che ottimizzano il processo di depurazione dell’acqua, separando quella poco inquinata da quella molto inquinata. Queste reti possono essere unitarie, se dedicate alla raccolta e al trattamento di acque piovane e acque reflue, oppure separative, se doppie, con un raccordo per le acque meteoriche e uno per le acque reflue.
In questo secondo caso, infatti, separare le acque meteoriche, considerate poco inquinate, risulta funzionale per l’immediata immissione nel sistema idrico ricettore (fiumi, principalmente) o per essere indirizzate all'irrigazione dei campi, al riscaldamento delle abitazioni o per garantire l'abbeveramento degli animali, evitando di sovraccaricare gli impianti di depurazione di sostanze nocive.
La depurazione
Le acque non meteoriche, invece, vengono inviate al depuratore, che le purifica e le immette nuovamente nell’ambiente. Anche la depurazione si articola in diverse fasi:
Sollevamento: fase di partenza in cui si inizia il trattamento dell’acqua;
Grigliatura: rimozione di materiali quali pezzi di plastica o di legno, prodotti per l'igiene, ecc.;
Dissabbiatura/disoleatura: separazione delle sabbie sedimentate e dagli oli e grassi;
Processo biologico: si divide a sua volta in due fasi, l’ossidazione (degradazione della materia organica delle acque reflue in ambiente aerobico) e la denitrificazione (rimozione dell’azoto). Entrambi i procedimenti avvengono nella vasca di sedimentazione primaria e, durante gli stessi, si forma il cosiddetto ‘fango buono’;
Separazione dal fango: nella vasca di sedimentazione secondaria, l’acqua viene separata dal fango buono;
Trattamento dei fanghi: per poter essere poi smaltiti nel modo corretto, i fanghi vengono sottoposti alla digestione anaerobica o aerobica, e al successivo trattamento meccanico di disidratazione, che ne riduce il volume.
L’acqua di scarico in uscita dalla sedimentazione finale e dalla separazione dai fanghi si può considerare pulita e libera da scorie e, di conseguenza, viene restituita all’ambiente, da cui, poi, riprenderà il suo ciclo tramite una nuova captazione.
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