Cenni sul trattamento

Negli ultimi anni il trattamento delle acque per approvvigionamento ha assunto importanza tale ed ha avuto uno sviluppo che fuoriesce dai limiti delle "Costruzioni Idrauliche"

Si rimanda in merito ai corsi specifici.

Qui nel seguito faremo solo cenno ai trattamenti quali la filtrazione e la sterilizzazione, cioè a mezzi di correzione e controllo di caratteri batteriologici che spesso hanno solo scopo preventivo.

La filtrazione

La filtrazione consiste nel far passare l'acqua in un ammasso filtrante appositamente realizzato mediante sabbia e ghiaia di apposita granulometria:

Dal basso verso l'alto avremo:

- ciottolame 20÷40 cm - ghiaia grossa 15÷20 cm - ghiaia media 10 cm - ghiaia piccola 10 cm - sabbia grossa 10 cm - sabbia fine 60÷90 cm

Il filtro deve essere avviato immettendovi molto lentamente acqua pura dal basso sino a renderlo completamente sommerso.

Quindi si fa defluire in senso inverso l'acqua da depurare e incomincia il cosiddetto periodo di maturazione che dura da 1 a 3 giorni durante i quali il filtro non ha ancora acquisito potere depurante ma si formerà intorno alle sue parti solide una pellicola biologica che è la responsabile della azione epurativa del filtro. Purtroppo un tal filtro è soggetto ad intasarsi a causa dello ispessimento della pellicola biologica e dopo 30÷60 giorni occorrerà asportare i primi 5 cm di sabbia fine.

Quando, per successive operazioni del genere, la sabbia fine è ridotta a soli 40 cm occorrerà ripristinare lo spessore iniziale. L'effetto epurante è notevolissimo: il 90% della carica batterica viene abbattuto. La resa giornaliera oscilla tra i 2 ed i 2.5 m^3 per m^2 di superficie filtrante in quanto la velocità di filtrazione (dipendente dal carico d'acqua sopra il filtro) non deve superare i 100÷120 mm/ora per non compromettere il potere epurativo.

Oltre a questi filtri (detti lenti) esistono filtri rapidi che però richiedono, a monte, una fase di flocculazione e successiva sedimentazione. La flocculazione consiste nell'aggiunta e mescolazione di un flocculante (solfato di alluminio, cloruro ferrico, ecc.) e a volte di coadiuvanti (calce, carbonato sodico) il tutto, ovviamente, in quantità predeterminata.

Queste sostanze provocano la flocculazione delle sostanze (batteriologiche e non) indesiderate. I fiocchi che così si formano vengono depositati dall'acqua in una vasca di sedimentazione e quelli che sfuggono da questa saranno trattenuti dai filtri rapidi. Questi ultimi sono costituiti da recipienti cilindrici (da circa 3000 mm di diametro) con sabbia grossa per uno spessore di 60÷150 mm (possono funzionare a pressione od a gravità). Anche questi filtri funzionano a causa della pellicola biologica che qui si costituisce grazie ai fiocchi sfuggiti alla sedimentazione. Il tempo di maturazione è molto breve (15 minuti) ma la l ro durata è al più di 24 ore dopo di che devono essere rigenerati. E' pertanto necessaria la presenza di diversi filtri al fine di alternarli.

La rigenerazione avviene tramite il passaggio (in controcorrente) di acqua pura.

Questo schema è adoperato, con piccole modifiche anche per la correzione di alcuni caratteri chimici.

La sterilizzazione

La sterilizzazione dell'acqua serve per l'abbattimento totale della carica batterica e quindi un impianto di sterilizzazione deve essere presente anche quando esistono altri impianti di trat tamento.

a) la clorazione, b) l'ozonizzazione, c) la catodinizzazione, d) i raggi ultravioletti.

La clorazione è la più comune e la più usata. L'azione disinfettante si esplica mediante la reazione:

Cl

2 ^{+ H}2O → H Cl + H Cl O 2 H Cl O → 2 H Cl + O₂ e l'ossigeno attacca i microrganismi e li distrugge.

I prodotti usati per la clorazione sono: - l'ipoclorito di sodio (o di potassio), - l'ipoclorito di calcio,

- il gas cloro,

5 L’ ADDUZIONE

5.1 Generalità

Con il termine adduzione si intende il trasporto dell'acqua dalle opere di captazione alla (od alle) località di utilizzazione (cioè di distribuzione).

Il collegamento con la rete distributiva, e con le opere di captazione, può essere diretto o con interposizione di serbatoio a seconda di varie condizioni che verranno esaminate nel capitolo dedicato ai serbatoi.

Le opere di adduzione, come quelle di distribuzione sono dette condotte o condutture.

Una prima distinzione nelle opere di adduzione fatte esclusivamente in base ad un criterio idraulico di grande importanza nella definizione progettuale e realizzativa del suo profilo altimetrico è quella di suddividerle in:

- condotte in pressione ed in

- condotte a pelo libero.

Altra importante distinzione è basata sul tipo di energia necessaria al trasporto dell'acqua. Da questo punto di vista si suole suddividere le adduttrici in:

- adduttrici a gravità ed

- adduttrici a sollevamento meccanico.

Per la prima l'energia motrice è fornita dal peso proprio dell'acqua. Chiaramente un tale schema è possibile solo quando esiste una differenza di quota tra la posizione di partenza e quella di arrivo dell'acqua.

E' ancora da dire che detta differenza di quota deve essere sufficiente a far vincere la resistenza che incontra l'acqua nel passare per la adduttrice nella quantità d'acqua voluta.

Nel secondo caso questo dislivello o è troppo piccolo o non esiste od addirittura può essere negativo (quando la posizione di partenza è più bassa di quella d'arrivo). Sarà allora necessario conferire all'acqua l'energia occorrente per il movimento tramite organi meccanici.Di norma pompe centrifughe. I locali che ospitano le pompe ed i loro accessori sono detti stazioni o centrali di spinta e di essi ci occuperemo in altra sede

Evidentemente le condotte a pelo libero sono compatibili solo nel caso di adduttrici a gravità.

Gli acquedotti del passato erano realizzati a pelo libero dapprima per l'indisponibilità di materiale atto a realizzare tubazioni in pressione e più recentemente per la maggiore convenienza economica del pelo libero rispetto ai tubi di ghisa ottenuti per fusione prima della "rivoluzione industriale".

L'avvento dei procedimenti industriali per la costruzione dei tubi ha portato come diretta conseguenza il proliferare degli acquedotti e la sostituzione quasi completa dello schema a pelo li bero con quello in pressione. Sono rimaste solo pochissime adduttrici a pelo libero ma ciò spesso è stato dovuto a motivi storico-artistici e/o legali che a motivi tecnici .

Ciò non toglie che tuttora, o per ragioni tecniche od economiche lo richiedano, possono realizzarsi tratti o addirittura l'intera adduttrice a pelo libero.

Da un punto di vista puramente idraulico a parità di portata le perdite di carico sono più forti per le condotte in pressione (almeno con tubazioni tradizionali) che per condotte a pelo libero a piccola pendenza a sezione circolare chiusa che abbiano il medesimo diametro con altezza di riempimento pari a quella corrispondente alla portata massima.

Ma questa condizione non è certo sufficiente a far preferire le condotte a pelo libero a causa delle difficoltà che si incontrano nell'attraversamento di terreni non pianeggianti e, l'impossibilità di eseguire, poi non solo in termini di corretta economia, variazioni (nel senso di aumenti) della portata da trasportare. Inoltre oggi, il vantaggio idrico cui dianzi si accennava, è scomparso a causa della diminuita scabrezza delle pareti interne dei moderni tubi per acquedotto. Per motivi igienici è inoltre opportuno che gli acquedotti a pelo libero siano sempre a sezione chiusa.