Depurazione  delle Acque.

Eliminazione o riduzione delle sostanze inquinanti contenute nelle acque reflue mediante trattamenti di depurazione meccanici, chimici e biologici. Si parla spesso di impianto di depurazione meccanico-biologico-chimico. Con ciò si intende che l’impianto di depurazione prima depura preliminarmente le acque reflue in modo meccanico con un elaboratore elettronico, un dissabbiatore e un bacino di depurazione primaria, e successivamente, depura biologicamente le sostanze disciolte residue con batteri e microrganismi in bacini di aerazione o filtri percolatori. Inoltre, per rimuovere il fosfato dalle acque reflue, si utilizza la depurazione chimica, l’aggiunta di sostanze chimiche che fanno precipitare il fosfato. Il trattamento e la depurazione delle acque costituiscono uno dei settori tecnologicamente più avanzati della ingegneria sanitaria. Ma i grandi impianti di depurazione a ciclo biologico rappresentano l'ultimo stadio di un complesso di opere assai articolato di cui fanno parte i collettori intercomunali, le fognature di raccolta, gli allacciamenti privati che escono da ogni singola abitazione. E' una rete nascosta che cresce costantemente per raccogliere tutte le acque reflue a tutela delle risorse idriche considerate, per quantità e qualità, un bene di interesse pubblico la cui salvaguardia è contemplata nel Testo Unico delle leggi in materia di tutela dell'Ambiente dagli inquinanti attraverso il Decreto Legislativo n.152/1999, il Decreto Legislativo n. 258/2000, aggiornati nel Decreto Legislativo n.152/2006 (Codice Ambientale) e leggi collegate sia in ambito Nazionale che Regionale.

Trattamento delle acque di scarico: gli impianti di depurazione delle acque reflue (o di scarico) sono composti da una serie più o meno complessa di unità di processo, riunite in 3 fasi che sono:

• trattamento primario,
• trattamento secondario,
• trattamento terziario.

Ogni singolo processo rimuove uno o alcuni tipi di inquinanti. L'acqua può subire diversi trattamenti per la rimozione di inquinanti e per la correzione di alcune caratteristiche chimico-fisiche; la progettazione di impianti di trattamento richiede delle analisi preliminari dell'acqua grezza che possano esprimere con chiarezza tutte le sostanze in essa contenute (le cui concentrazioni sono solitamente espresse con unità di misura in ppm o ppb) e determinare le sue caratteristiche microbiologiche.

I trattamenti che vengono effettuati sull'acqua reflua dipendono soprattutto dalla loro destinazione. Esempio: l'acqua potabile deve avere un certo contenuto di concentrazione salina, un valore di pH contenuto in un intervallo specifico, una conducibilità elettrica limite, assenza di microrganismi indicatori di inquinamento e di patogeni, mentre un tipo di acqua a uso agricolo sarà più ricca di minerali. Il trattamento delle acque reflue prevede una serie di operazioni di tipo chimico-fisico e biologico, suddivise in trattamento primario, trattamento secondario e trattamento terziario, oltre ad una serie di operazioni specifiche per il trattamento dei fanghi. I reflui depurati sono generalmente riversati in acque superficiali e in Italia devono rispettare i valori limiti di emissione stabiliti dal decreto legislativo n.152/2006, in relazione agli obiettivi di qualità dei corpi idrici riceventi. Lo scarico di un depuratore, infatti, non deve contenere sostanze inquinanti in concentrazioni tali da interferire con la naturale capacità autodepurativa del corpo idrico ricettore né compromettere la vitalità e la biodiversità delle comunità biotiche degli ecosistemi acquatici. I reflui depurati, dopo aver subito un idoneo trattamento terziario, comprensivo di filtrazione su sabbia, adsorbimento su carboni attivi, disinfezione con raggi ultravioletti, biossido di cloro, o altri ossidanti, possono essere riutilizzati soprattutto per un uso irriguo o industriale. Il trattamento per le acque marine consiste principalmente nell'operazione di dissalazione. I trattamenti per la potabilizzazione si applicano alle acque superficiali naturali, o provenienti da invasi artificiali, con lo scopo di ottenere acque idonee all'uso umano, che rispettino le norme di qualità stabilite in Italia dal decreto legislativo n.31/2001; questi trattamenti comprendono le operazioni di:

• Sedimentazione
• Coagulazione
• Filtrazione
• Aerazione
• Trattamento biologico a fanghi attivi
• Filtrazione con carbone attivo
• Purificazione ad osmosi inversa
• Addolcimento
• Disinfezione

Naturalmente non tutte le operazioni elencate sono applicate contemporaneamente, ma queste potranno essere assemblate in schemi diversi, secondo il grado d'inquinamento dell'acqua grezza (reflua). Ad esempio, un'acqua poco inquinata potrà subire un trattamento più semplice, consistente in una filtrazione su sabbia seguita da disinfezione. Invece, un'acqua dolce superficiale mediamente inquinata, subirà un trattamento più spinto che, secondo uno schema classico, potrà seguire la successione delle seguenti operazioni:

• sedimentazione,
• preossidazione con biossido di cloro,
• ipoclorito di sodio o altri ossidanti,
• coagulazione-flocculazione-sedimentazione,
• filtrazione su sabbia,
• adsorbimento su carboni attivi,
• disinfezione finale.

L'acqua nell'industria

L'acqua è solo seconda come capacità termica molare specifica rispetto a qualsiasi sostanza nota, subito dopo l'ammoniaca. Per questa sua caratteristica, viene molto usata come mezzo di trasporto e accumulo del calore. L'acqua è usata in numerosi processi ed apparecchiature industriali, quali ad esempio il motore a vapore, i generatori di vapore, gli scambiatori di calore e i radiatori, nonché nei processi dell'industria chimica. Infatti, grazie alle sue proprietà chimiche, l'acqua costituisce l'ambiente di reazione e dissoluzione di molte sostanze, e, per le sue caratteristiche termiche, è un ottimo fluido trasportatore di calore. Inoltre l'acqua viene impiegata per la produzione di energia nelle centrali idroelettriche. Il fabbisogno d'acqua dell'industria viene soddisfatto con prelievi di acque di origine superficiale (dal ridotto contenuto salino ed un basso tenore in ossigeno a causa dell'inquinamento), profonda (maggiori contenuti di anidride carbonica), o molto più raramente di origine atmosferica (in genere corrosive a causa dei gas disciolti); solo in particolari casi si ricorre all'acqua di mare. Si effettuano perciò trattamenti di natura meccanica, fisica o chimica, in relazione allo stato e alle dimensioni dei contaminanti, per rendere l'acqua utilizzabile nei processi industriali.

I trattamenti per le acque industriali sono molteplici, e comprendono le operazioni di:

• Flocculazione e coagulazione ( )
• Neutralizzazione, precipitazione ( )
  
• Trattamenti di ossido-riduzione ( )
• Disinfezione ( )
• Addolcimento ( )
• Decarbonatazione ( )
• Desilicazione ( )
  
• Demineralizzazione ( )
  
• Deferrizzazione e demanganizzazione ( )
• Trattamenti anticorrosione (ad esempio eliminazione dei gas disciolti)
• Sedimentazione (sfrutta la legge di Stokes)
• Flottazione ( )
• Filtrazione ( )

Una forma di inquinamento è rappresentata dallo scarico nell'ambiente di acque residue di processi industriali non opportunamente trattate (inquinamento chimico) o di acque di raffreddamento (inquinamento termico).