Il ciclo dell'acqua
Il dimensionamento di una rete deve tenere conto di:
- Fabbisogno idrico, stimato mediante metodi statistici o analitici,
- risorse idriche, valutate sulla base di dati idrogeologici e idrologici specifici di ciascuna regione.
Valutazione del fabbisogno idrico
Il volume d'acqua necessario per rifornire una comunità dipende da:
- l'importanza e la natura delle località da servire,
- esigenze municipali, agricole e industriali,
- abitudini della popolazione.
In generale, si stimano le seguenti quantità medie pro capite al giorno:
- comunità rurali: da 130 a 180 litri (esclusi i bisogni agricoli),
- Comuni di medie dimensioni: da 200 a 250 litri (compreso il fabbisogno comunale),
- città: da 300 a 450 litri (compreso il fabbisogno comunale), o anche di più nelle aree urbane.
In ogni caso, è necessario calcolare le reti di approvvigionamento e distribuzione idrica tenendo conto delle prospettive di sviluppo urbano a lungo termine della comunità. È
necessario considerare la presenza di strutture pubbliche o industriali; i requisiti medi sono i seguenti per alcuni esempi comuni:
- Scuole: 100 litri per studente al giorno,
- Macelli: 500 litri per capo di bestiame,
- Latterie, burrifici, caseifici: 5 litri per litro di latte lavorato.
- ospedali: 400 litri per letto,
- Vinificazione: 2 litri per litro di prodotto ottenuto.
- Protezione antincendio: una riserva minima di 120 m3 in grado di alimentare un idrante DN 100 per 2 ore (circolare interministeriale n. 465 del 10/12/1951), anche se alcuni servizi di protezione antincendio potrebbero richiederne di più.
- Settori: da valutare caso per caso.
È essenziale disporre, da un lato, di un margine di sicurezza per tenere conto di omissioni o inesattezze che possono compromettere le informazioni ottenute e, dall'altro, delle effettive prestazioni della rete.
Acqua destinata al consumo umano
Normative europee
Direttiva 98/83/CE del Consiglio dell'Unione europea, del 3 novembre 1998, relativa alla qualità delle acque destinate al consumo umano, e successive modifiche.
L'obiettivo della direttiva è proteggere la salute umana dagli effetti nocivi della contaminazione delle acque destinate al consumo umano, garantendone la sicurezza e la pulizia.
Tali garanzie sono approvate se:
- L'acqua non contiene un numero o una concentrazione di microrganismi, parassiti o altre sostanze che costituiscano un potenziale pericolo per la salute umana.
- le acque rispettano i requisiti minimi relativi ai parametri descritti dalla direttiva.
Per raggiungere questo obiettivo, stabilisce due serie di requisiti minimi:
- parametri microbiologici (Escherichia coli, Enterococchi),
- parametri chimici (rame, nichel, ecc.).
La direttiva fornisce anche parametri indicatori, tra cui :
- conduttività : 2500 μS/cm a 20 °C
- Concentrazione di ioni idrogeno : ≥ 6,5 e ≤ 9,5 unità di pH
- ammonio : 0,50 mg/L
- cloruri : 250 mg/L
- solfati : 250 mg/L
La direttiva stabilisce i requisiti minimi che gli Stati membri devono rispettare nelle loro normative nazionali. Gli Stati membri stessi adottano le misure necessarie per garantire la sicurezza e la purezza delle acque destinate al consumo umano.
Trasposizioni francesi
In Francia, la direttiva è stata recepita con il decreto n. 2001-1220 del 20 dicembre 2001, modificato, e con l'ordinanza dell'11 gennaio 2007.
Il decreto recepisce e aggiorna i requisiti minimi della direttiva e aggiunge parametri organolettici (colore, odore, sapore, torbidità…), nonché parametri indicanti la radioattività (titolo, DTI…).
Stabilisce i seguenti standard di qualità per l'acqua destinata al consumo umano:
- conduttività:
- ≥ 180 e ≤ 1000 μS/cm a 20°C
- ≥200 e ≤1100 μS/cm a 25°C
- Concentrazione di ioni idrogeno: 6,5 ≤ unità di pH ≤ 9
- Equilibrio calcio-carbonato: le acque devono essere in equilibrio calcio-carbonato o leggermente incrostanti
- ammonio: 0,10 mg/L
- cloruri: 250 mg/L
- solfati: 250 mg/L
La qualità dell'acqua consegnata ai consumatori e, di conseguenza, la sua conformità alle normative, deriva dall'intera filiera (ambiente di origine, qualità dell'acqua grezza, trattamento dell'acqua, trasporto tramite condotte, apparecchiature idrauliche, installazioni esterne, ecc.).
Acque aggressive o corrosive
L'acqua trasportata nelle reti può avere caratteristiche fisico-chimiche molto diverse. L'acqua può essere caratterizzata dalla sua corrosività (propensione ad attaccare i metalli non rivestiti) e dalla sua aggressività (verso materiali a base di cemento). I tubi in PAM hanno rivestimenti interni che consentono loro di trasportare i diversi tipi di acqua incontrati.
Il comportamento dell'acqua nei confronti dei metalli ferrosi e dei prodotti a base di cemento dipende da molti fattori: mineralizzazione, contenuto di ossigeno, conduttività elettrica, pH, bilancio del carbonato di calcio, temperatura, ecc.
Bisogna considerare due tipi principali di acqua:
- acque corrosive , che possono attaccare il metallo non rivestito,
- Acque aggressive nei confronti dei materiali cementizi.
Acque corrosive
Definizione : Alcuni tipi di acqua attaccano le tubazioni metalliche non rivestite . Le reazioni chimiche producono idrossido ferroso, poi idrossido ferrico, che a sua volta porta alla formazione di noduli, o addirittura tubercoli, che possono ridurre la sezione trasversale del tubo e aumentare significativamente le perdite di carico.
La realtà del fenomeno : questo fenomeno si verifica nelle tubazioni più vecchie senza cementazione interna. Oggi, le tubazioni in ghisa sferoidale PAM sono rivestite internamente con malta cementizia, poliuretano o Ductan, eliminando questo rischio. Scopri di più.
È importante notare che la corrosione dell'acqua potabile è generalmente un processo lento. Le norme sull'acqua potabile raccomandano la distribuzione di acqua non corrosiva e non aggressiva, garantendo sia la qualità costante dell'acqua sia la protezione delle tubazioni e degli impianti pubblici e privati.
Acque aggressive
Definizione : L'aggressività dell'acqua è definita come la sua propensione ad attaccare materiali contenenti calcio (ad esempio, leganti idraulici). A seconda dell'analisi chimica, della mineralizzazione, del pH e della temperatura dell'acqua convogliata, sono possibili tre scenari:
- L'acqua in equilibrio di carbonato di calcio non provoca, a una data temperatura, né l'attacco né la precipitazione del carbonato di calcio.
- L'acqua che forma calcare tende a depositare sali di calcio (carbonato, ecc.) sulle pareti interne dei tubi.
- L'acqua aggressiva può attaccare alcuni elementi costitutivi della malta cementizia contenente calcio (calce, silicati di calcio o silicoalluminati).
Misurazione : l'aggressività viene determinata sulla base di analisi dell'acqua, utilizzando grafici o tabelle per posizionare l'acqua esaminata rispetto alla curva di equilibrio, o più semplicemente, tramite un programma informatico. Questo metodo rapido consente la caratterizzazione dell'acqua, in particolare a diverse temperature, e il calcolo della CO2 aggressiva, nonché di indici caratteristici come l'indice di saturazione di Langelier, che corrisponde alla differenza tra il pH effettivo dell'acqua e il pH di saturazione.
Realtà del fenomeno : le normative sulla qualità dell'acqua potabile esigono che quest'acqua non sia né aggressiva né corrosiva.
Tuttavia, data l'ampia varietà di acque trasportate, è possibile imbattersi in acque demineralizzate (acque dolci), che possono attaccare i materiali con cui entrano in contatto, così come in acque corrosive e/o aggressive. PAM dispone di programmi informatici in grado di valutare l'aggressività dell'acqua al fine di scegliere il tipo di rivestimento interno più appropriato (malta cementizia o rivestimento PUR).