La potabilizzazione delle acque rappresenta l’insieme di trattamenti (non sempre necessari) per rendere l’acqua potabile, ossia per trasformare l’acqua grezza prelevata alla fonte in acqua adatta al consumo umano. 

Il processo di potabilizzazione permette di ottenere un prodotto che possiede specifiche caratteristiche organolettiche, chimiche, fisiche e biologiche, secondo quanto previsto dal D.Lgs. 18/2023, la normativa italiana che ha recepito la Direttiva europea 98/83/CE, elaborata a sua volta dai requisiti di potabilità definiti dall’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità).

Per potabilizzare l’acqua quella grezza deve essere trattata con procedure meccaniche, chimiche, fisiche e di disinfezione a seconda della sua composizione, del suo aspetto e della presenza o meno di corpi estranei, inquinanti ed eventuali microrganismi. 

In base alla disponibilità, è possibile realizzare la potabilizzazione dell’acqua di falde sotterranee estratta da pozzi, potabilizzare l’acqua di mare o perfino ricorrere alla potabilizzazione dell’acqua piovana.  

L’obiettivo della potabilizzazione dell’acqua è garantire alla popolazione un approvvigionamento adeguato di acqua potabile sicura, sana e di qualità per bere, lavarsi e cucinare. 

Per una maggiore consapevolezza sull’importanza di non sprecare questa risorsa preziosa e indispensabile per la vita, vediamo come viene potabilizzata l’acqua, scoprendo quali sono e come funzionano i trattamenti necessari per consentire ad ognuno di noi l’accesso a un nutriente essenziale: l’acqua da bere!

Come potabilizzare l’acqua

La potabilizzazione dell’acqua viene realizzata attraverso appositi impianti gestiti da società specializzate, assicurando alla popolazione un approvvigionamento continuo di acqua potabile dai rubinetti. 

Il trattamento di potabilizzazione viene scelto in base alla fonte da cui l’acqua viene prelevata e a seconda dei risultati dell’analisi preliminare dell’acqua grezza. Si tratta di una procedura essenziale per strutturare un impianto di potabilizzazione dell’acqua efficiente, con cui ottenere un’acqua perfettamente rispondente ai parametri fissati per legge.

Quest’analisi preliminare consente di identificare i trattamenti necessari, anche innovativi, per rendere l’acqua grezza potabile. Per prevenire eventuali criticità sono indispensabili il costante monitoraggio e l’analisi dell’acqua che scorre negli impianti, come prevede Il Piano di Sicurezza dell’Acqua (PSA), o Water Safety Control (WSP), adottato da Gruppo CAP fin dal 2015. 

Nel dettaglio, vengono monitorati costantemente alcuni parametri considerati degli indicatori di qualità dell’acqua potabile, come la concentrazione di macro-minerali (solfati, cloruri, nitrati, cloriti, calcio, sodio, magnesio, potassio), metalli pesanti (ferro, manganese, cromo, arsenico, piombo, nichel), solventi chimici (clorurati e aromatici), microinquinanti (diserbanti, pesticidi, altri composti chimici di sintesi), microbiologici (coliformi totali, escherichia coli, enterococchi).

A che cosa serve il trattamento di potabilizzazione

A questo punto vediamo a cosa serve il trattamento di potabilizzazione dell’acqua. In particolare, questo processo è indispensabile per garantire alla popolazione un’acqua potabile sicura e sana, in linea con quanto previsto dalla legge italiana di riferimento (D.Lgs. 18/2023). 

Nello specifico, il trattamento dell’acqua potabile serve per assicurare che il prodotto finale, ossia l’acqua che arriva nelle abitazioni, possieda determinate caratteristiche organolettiche (odore, sapore e aspetto), chimiche, fisiche e biologiche.

L’acqua potabile, infatti, deve:

  • Essere limpida, inodore e insapore;
  • Presentare specifici parametri chimico-fisici come la concentrazione di minerali, il pH, la conducibilità, il residuo secco, la conducibilità elettrica e la durezza;
  • Essere priva di microrganismi pericolosi per la salute, come Escherichia coli ed Enterococchi;
  • Prevenire i rischi legati all’eventuale presenza di inquinanti, sostanze tossiche e microrganismi non ancora definiti, considerando anche i parametri indicativi ed emergenti.

Le fonti migliori per potabilizzare l’acqua sono quelle quasi pure delle falde sotterranee profonde, poiché forniscono un’acqua di partenza di elevata qualità semplificando il processo di potabilizzazione, oppure in alcuni casi non rendendolo necessario. 

Questo procedimento è invece fondamentale quando l’acqua di falda è inquinata o non possiede un’adeguata purezza, oppure quando si utilizzano fonti idriche superficiali potabilizzando l’acqua di fiumi, laghi e mari, generalmente più inquinate o con caratteristiche organolettiche molto diverse rispetto a quelle necessarie per il consumo umano.

Come funziona un impianto di potabilizzazione dell’acqua

I trattamenti di potabilizzazione prevedono vari passaggi organizzati secondo un ordine preciso, finalizzati all’adeguamento dei parametri chimici, fisici, microbiologici, indicativi ed emergenti agli standard richiesti per legge per definire l’acqua potabile. 

Lo scopo è eliminare dall’acqua sia le impurità e i corpi estranei più grossolani che gli elementi più microscopici in essa disciolti, compresi i pericolosi microrganismi invisibili a occhio nudo che possono contaminare l’acqua. 

Nello specifico, lo schema di potabilizzazione dell’acqua prevede l’impiego di trattamenti meccanici, chimici, fisici, chimico-fisici e di disinfezione, in generale articolati nel seguente modo:

  • Grigliatura;
  • Sedimentazione;
  • Filtrazione dell’acqua;
  • Disinfezione dell’acqua.
  1. Grigliatura

La grigliatura è un trattamento di tipo manuale o meccanico con cui viene realizzata la separazione dei corpi estranei più voluminosi, ossia quegli elementi che potrebbero ostruire i tubi o danneggiare le pompe. Si tratta di solidi grossolani non sedimentabili, come ad esempio rami, foglie, stracci o residui di plastica, inclusi i solidi grossolani sedimentabili come la ghiaia. 

Per farlo si utilizzano delle vere e proprie griglie di varie dimensioni, definite in base all’interasse tra le barre come grossolane (5-10 cm), medie (2,5-5 cm) o sottili (1-2,5 cm). L’eventuale presenza di microalghe che possono intasare i filtri necessita dell’impiego di un’ulteriore setacciatura o microstacciatura, un trattamento in grado di ridurle fino al 70%.

  1. Sedimentazione

Dopo la grigliatura l’acqua viene raccolta in vasche per la sedimentazione, un processo che permette di eliminare:

  • Le sostanze e i corpi sedimentabili, come sabbie, terriccio, limo, ecc., che precipitano sul fondo delle vasche per gravità o con l’aiuto di appositi decantatori;
  • I corpi e le sostanze più fini non sedimentabili che tendono a galleggiare e a rendere torbida l’acqua, grazie alla combinazione di processi di coagulazione e/o flocculazione. 

Nel primo caso si procede al dissabbiamento dell’acqua per eliminare il 65-70% dei solidi sedimentabili sospesi, in quanto potrebbero interferire con i trattamenti successivi dell’impianto. 

In particolare, sono utilizzati dei decantatori, detti anche chiarificatori. Questo trattamento consente di creare un fluido di tipo laminare, il quale favorisce la sedimentazione delle particelle più pesanti sul fondo e la loro raccolta sotto forma di fanghi. 

Le particelle più leggere, invece, vengono sottoposte alla chiariflocculazione, un trattamento di tipo chimico che grazie all’utilizzo di sostanze colloidali specifiche, coagulanti, favorisce l’aggregazione di particelle, sostanze e microrganismi molto piccoli in fiocchi di dimensioni maggiori (flocculazione), i quali vengono poi eliminati per decantazione e, quando necessario, per filtrazione su sabbia quarzifera. 

Questo trattamento permette di eliminare i corpi più leggeri sospesi nell’acqua, ma anche fino al 90% di microrganismi potenzialmente nocivi per l’uomo presenti nell’acqua, con una notevole riduzione della carica virale e batterica. 

L’acqua in entrata nelle vasche di sedimentazione può essere fatta fluire in turbine superficiali per essere sottoposta a pre-aerazione, un processo che la arricchisce di ossigeno fino ai livelli di saturazione al fine di diminuire la carica microbiologica.

  1. Filtrazione dell’acqua

Dopo la captazione l’acqua viene sottoposta a filtrazione, un processo di affinazione che permette di eliminare i composti, i corpi e i microrganismi non sedimentabili tramite particolari tipi di filtri con capacità adsorbenti (è un fenomeno con cui la superficie di una sostanza solida è capace di fissare molecole di gas o liquidi). 

La scelta dei filtri adsorbenti permette di modulare la qualità dell’acqua in termini di composizione chimica, pH, durezza e conducibilità, migliorandone anche l’odore, il sapore e la trasparenza. 

I principali trattamenti di filtrazione dell’acqua utilizzati negli impianti sono costituiti da:

  • Impianti carbone attivo: l’acqua viene fatta passare attraverso filtri costituiti da carbone attivo granulare (GAC), un materiale che tramite adsorbimento è in grado di trattenere i metalli pesanti, varie sostanze gassose disciolte in acqua, i composti organoclorurati (cloroformio, metilcloroformio, tricloroetilene, percloroetilene, ecc.), i principali diserbanti (atrazina, bentazone, ecc.) o altri microinquinanti organici di origine industriale (ad es. trifosfati, principi dell'industria farmaceutica, ecc.). In pratica, è il trattamento indicato per rimuovere inquinanti di origine industriale o agricola che possono contaminare l’acqua in alcune zone;
  • Impianti a osmosi inversa: questa procedura permette di ridurre la concentrazione salina dell’acqua, sfruttando la pressione osmotica tra due soluzioni acquose separate da una membrana semipermeabile. Nel dettaglio, viene applicata una pressione che consente di far passare solo l’acqua attraverso la membrana, per ridurre la concentrazione di sali. Tale processo viene utilizzato limitatamente per diminuire la concentrazione di nitrati e cromo, appena quando necessario, in quanto può comportare una riduzione drastica anche di minerali essenziali per la salute dell’uomo, di cui l’acqua è una fonte importante di approvvigionamento;
  • Impianti a ossidazione e filtrazione: questa procedura viene utilizzata solo in situazioni particolari, ovvero quando si preleva l’acqua grezza da falde sotterranee ricche di ferro e manganese. L’ossidazione prevede l’utilizzo di vari agenti ossidanti (ad esempio aria, ipoclorito di sodio, biossido di cloro, ozono, ecc.) che favoriscono la precipitazione di sali di ferro e manganese che vengono poi eliminati per filtrazione. La preclorazione invece consente la riduzione della carica batterica e l’eliminazione dell’ammoniaca, mentre l’ozonizzazione riduce sia la carica virale, disattivando i virus, che la concentrazione di aloformi e, allo stesso tempo, svolge un’azione decolorante e deodorizzante.
  1. Disinfezione dell’acqua

La disinfezione è il trattamento che permette di eliminare i microrganismi nocivi per l’uomo, per rientrare nei valori di potabilità definiti dai parametri microbiologici previsti dalla legge. 

La disinfezione avviene per clorazione finale con biossido di cloro in concentrazioni massime di 0,5 mg/l, tale da renderlo fortemente attivo contro i microrganismi da eliminare senza interagire con le altre sostanze organiche o chimiche, permanendo nell’acqua il tempo necessario senza sviluppare sapori e odori sgradevoli.

La potabilizzazione dell’acqua è un processo suddiviso in varie fasi, focalizzate sull’intercettazione e l’eliminazione di sostanze o microrganismi non adatti al consumo umano, al fine di rispondere a precisi parametri definiti per legge. Il progressivo inquinamento delle falde sotterranee e delle risorse idriche superficiali ha reso tale processo sempre più flessibile e adattabile a eventuali criticità emergenti. L’obiettivo principale è sempre molto chiaro e semplice: garantire alla popolazione acqua potabile di qualità, sana e sicura, un bene vitale essenziale ma sempre più scarso, da usare in modo razionale evitando qualsiasi tipo di spreco!